đố án Trắc địa công trình công nghiệp thành phố

LỜI NÓI ĐẦU
Cùng với sự phát triển chung của nền kinh tế nhà nước cũng như trên thế giới, khoa học
kỹ thuật ngày càng phát triển và áp dụng mạnh mẽ vào sản xuất và phát triển nền kinh tế,
trong đó ngành Trắc địa là một trong những ngành khoa học chính, chuyên nghiªn cứu
phục vụ thiết kế và thi công các công trình xây dựng với quy mô rất lớn và đòi hỏi độ
chính xác cao như các công trình nhà cao tầng, nhà máy, khu công nghiệp vv.
Trong bối cảnh đó ngành Trắc địa công trình ra đời ngày một phát triển và phát huy
tác dụng góp phần đưa nền kinh tế nước ta cũng như phục vụ cho việc nghiên cứu các
công trình khoa học. Trắc địa công trình xây dựng là người luôn đi trước về sau, Trắc địa
mang nhiệm vụ rất quan trọng không những trong suốt quá trình thi công, mà kéo dài từ
khi xây dựng công trình cho đến khi vận hành và sau này còn phục vụ cho việc di tu và
bảo dưỡng công trình, đánh giá chất lượng của công trình. Sau khi học xong môn Trắc địa
công trình Thành phố và Công nghiệp thì giáo viên bộ môn trực tiếp giao cho chúng em
thực hiện đồ án với đề tài “Thiết kế kỹ thuật thành lập mạng lưới ô vuông xây dựng theo
phương pháp hoàn nguyên phục vụ xây dựng công trình Khu Công Nghiệp Hoà
Khánh”: Để bố trí công trình có độ chính xác cao và phù hợp với công tác bố trí công
trình xây dựng, do vậy lưới khống chế được xây dựng theo dạng lưới ô vuông xây dựng,
lưới xây dựng phải đảm bảo các yêu cầu sau.
+ Lưới thiết kế phủ trùm toàn bộ khu vực xây dựng.
+ Cạnh của mạng lưới song song với nhau và song song với trục chính công trình.
+ Các điểm lưới có khả năng lưu giữ và bảo tồn lâu dài.
Dưới sự giúp đì hướng dẫn tận tình của Thầy giáo Th.S Phan Hồng Tiến cũng như
các bạn đồng nghiệp đã giúp đì em trong quá trình thực hiện đồ án. Tuy nhiên do thời
gian và kinh nghiệm của bản thân còn hạn hẹp nên trong qúa trình thực hiện không tránh
khỏi sự thiếu sót, em rất mong nhận được sự giúp đở và góp ý của thầy giáo cũng như các
bạn đồng nghiệp để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn!
Hà Nội, ngày 09 tháng 5năm 2008

CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG

1.1- Mục đích, yêu cầu, nhiệm vụ:
1.1.1- Mục đích:
Bản đồ án thiết kế kỹ thuật thành lập mạng lưới ô vuông xây dựng, nhằm giúp sinh
viên có điều kiện tìm hiểu và khai thác sâu về kiến thức của Trắc địa công trình, biết được
trình tự thực hiện một bản thiết kế kỹ thuật nói chung và lưới Trắc địa nói riêng. Ngoài ra
bản đồ án giúp ta có thói quen tự sưu tầm và nghiên cứu tài liệu để giải quyết được vấn đề
đặt ra, từ đó bản thân mình tự ôn lại kỹ năng tính toán và cách x÷ lý số liệu đo đạc.
1.1.2 - Yêu cầu:
Với yêu cầu công việc thiết kế lưới ô vuông xây dựng đã được đề ra như trên thì
mçi sinh viên phải hiểu rõ nắm bắt được yêu cầu chung của công việc và quy mô công
trình, từ đó đề ra các phương án thiết kế lưới sao cho phù hợp với quy mô và từng hạng
mục của công trình, qua đây ta đề ra tiến độ và thời gian thực hiện công trình cho sao cho
đúng quy trình và quy phạm của Bộ Xây Dựng.
1.1.3 - Nhiệm vụ:
Để thành lập Khu Công nghiệp Hoà Khánh tại huyện Quế Võ thì yêu cầu cần đặt ra
là:
+ Qui hoạch đã được thẩm định, hồ sơ đó phê duyệt và đánh giá là mức độ khả thi
cao. Theo Quyết định số: 312/QĐCP ngày 15 tháng 8 năm 2007 của Thủ tướng chính phủ
về việc quyết đinh thành lập khu công nghiệp “Hoà Khánh”. Các văn bản pháp luật của
tỉnh về chủ đầu tư cho dự án đã được phê duyệt.
- Giới thiệu các đặc điểm về công trình cần xây dựng:
+ Với địa thế Khu Công nghiệp nằm trên khu đất thuận lợi về giao thông thuỷ bộ,
khu đất dự kiến thành lập khu Công nghiệp tương đối bằng phẳng, gần tỉnh lộ 20, khu đo
có diện tích đủ lớn để phát triển khu công nghiệp với yều cầu khoảng 6
÷
8Km
2
, và dốc
đều về hai phía, trên khu xây dựng chủ yếu là lúa sản lượng thu nhập hàng năm chưa cao,
nên quyết định thành lập khu Công nghiệp là điều đáng quan tâm, tại đây có nguồn nhân

lực lao động và nguyên liệu khá dồi dào, điều này giải quyết được công ăn việc làm cho
nhân dân vùng này.
+ Với yêu cầu của công trình là có kết cấu vững chắc, có độ chính xác xây dựng và
lắp ráp cao, độ an toàn khi vận hành và sử dụng các máy móc trong dây chuyền công nghệ
là tối đa. Do vậy yêu cầu độ chính xác lập lưới cao, đảm bảo các trục công trình phải song
song với nhau.
+ Khu đất dự kiến xây dựng khu Công nghiệp tương đối bằng phẳng, cây cối thực
vật hoa màu trong khu vực không có, chủ yếu là cây lúa và dân cư. Do vậy ít chịu ảnh
hưởng của việc đền bù và thay đổi cảnh quan môi trường.
Nhiệm vụ đặt ra với người Trắc địa là:
- Tiến hành thiết kế lưới ô vuông xây dựng cho khu vực dự án.
- Lập lưới ô vuông xây dựng đáp ứng được các đặc điểm của công trình như:
+ Khu công nghiệp được xây dựng theo các lô riêng biệt có các trục chính song
song hoặc vuông góc với nhau, bao gồm: các lô nhà xưởng, các kho chứa và hành lang
vận hành các thiết bị máy móc. . . v.v.
+ Tuy nhiên các khu nhà xưởng nằm riêng biệt trong các lô khác nhau nhưng đều
có mối liên hệ về dây chuyền công nghệ. Do vậy tại các dây chuyền sản xuất máy móc
được liên kết và vận hành tuần hoàn theo quy trình khép kín và có tính đồng bộ cao.
+ Do khu công nghiệp xây dựng với quy mô tầm cỡ, sự liên kết dây chuyền công
nghệ là rất lớn cho nên nó đòi hỏi độ chính xác bố trí công trình rất cao, sai số giới hạn bố
trí các trục công trình hoặc các kích thước tổng thể công trình không được vượt quá giá trị
từ 2 ÷ 5 cm/ 100m.
+ Khu xây dựng là hình chữ nhật kéo theo hướng từ phía Nam lên hướng Tây Bắc
của tờ bản đồ, khu xây dựng có tổng diện tích khoảng 6 km
2
.
+ Nhiệm vụ thiết kế thi công công trình khu Công nghiệp .
Lưới được xây dựng có kích thước tổng thể là 2km × 3km, khoảng cách các cạnh
trong ô lưới là 200m.
Lưới ô vuông xây dựng được lập theo phương pháp hoàn nguyên. Yêu cầu về độ

chính xác lập lưới là: Sai số tương hỗ giữa các điểm trắc địa mặt bằng có độ
chính xác từ 1÷2,5cm/100m, (
4000
1
÷
10000
1
); sai số tương hỗ về độ cao giữa 2 điểm lưới lân cận
có giá trị S
th
= (2÷3) mm.
1.2 - Sơ lược về các điều kiện địa lý tự nhiên của khu xây dựng công trình:
1.2.1 - Vị trí địa lý khu vực xây dựng:
Khu Công nghiệp Hoà Khánh dự kiến xây dựng thuộc huyện Quế Võ – tỉnh Bắc
Ninh, có vị trí địa lí như sau:
+ Phía Đông giáp xã Thái Hoà và tỉnh lộ 20.
+ Phớa Tõy giỏp xó Lam Sơn và xó Tõn Dõn.
+ Phía Nam thuộc địa bàn xã Hưng Đạo.
+ Phía Bắc giáp xã Phương Mao.
Khu đất xây dựng chủ yếu là đất nông nghiệp, có đường dây điện cao thế chạy qua,
điều này thuận tiện cho việc cung cấp năng lượng điện cho khu công nghiệp khi đi vào vận
hành.
1.2.2. Điều kiện địa hình, địa chất, giao thông thuỷ lợi:
* Địa hình:
Khu vực xây dựng có địa hình tương đối bằng phẳng, độ dốc của khu vực tương đối
nhỏ và dốc đều về một phía. Khu xây dựng có diện tích khá lớn, đủ để phân bố các hạng
mục của công trình. Nằm trong khu quy hoạch phần lớn là diện tích trồng lúa xen canh rau
màu, khu đất ít bị phân cắt, phía Đông Nam và phía Nam lại giáp ranh với dân cư, cụ thể ở
đây là thôn Mộ Đạo và thôn Chúc ổ của xã Phượng Mao.
* Địa chất: Đây là vùng đồng bằng châu thổ được hình thành từ quá trình bồi tích

phù sa của sông Hồng, đặc điểm của lớp đất bồi tích được phân biệt rõ rệt, với các chỉ tiêu
cơ lý của đất (cụ thể nền đất chịu được áp lực P = 1.5KG/ cm
2
) rất thích hợp cho việc xây
dựng và thi công các công trình lớn. Về điều kiện địa chất thuỷ văn thì nhìn chung vùng có
mực nước ngầm thấp hơn độ cao thiết kế mặt sàn nhà tầng hầm, điều này rất thuận lợi cho
việc thi công nền móng công trình. Tóm lại đây là vùng có nền địa chất tương đối ổn định.
* Giao thông thuỷ lợi:
- Tình hình giao thông tương đối thuận lợi cả đường thuỷ lẫn đường bộ, có tỉnh lộ
20 chạy dọc khu xây dựng nối liền với trung tâm huyện Quế Võ khoảng 1km về phía Bắc,
về phía Đông Nam có hệ thống sông Đuống cách khoảng 600m về phía nam là dòng sông
Đuống tạo nhiều thuận lợi cho việc vận chuyển các sản phẩm sau này. Ngoài ra khu này
gần nguồn cung cấp nguyên vật liệu và dễ liên kết với các hệ thống giao thông khác.
- Hệ thống mương máng lớn phục vụ cho việc tiêu thoát nước cho khu công nghiệp.
1.2.3. Đặc điểm khí hậu:
Bắc Ninh là tỉnh thuộc vành đai của khí hậu nhiệt đới gió mùa, nên khí hậu được
chia làm bốn mùa rõ rệt. Mùa khô tập trung từ tháng 3 cho đến tháng 6, mùa mưa trong
năm tập trung chủ yếu từ tháng 7 cho đến tháng 9, mùa lạnh kéo dài từ tháng 11 đến tháng
3 năm sau.
Như vậy thời gian thi công thuận lợi nhất là từ tháng 9 năm trước đến tháng 4 năm
sau.
1.2.4. Tình hình dân cư, kinh tế xã hội:
Mật độ dân cư thưa thớt, dân ở đây chủ yếu sống tập trung thành thôn xóm, và sống
bằng nghề sản xuất nông nghiệp, đời sống nhân dân tương đối ổn định, trình độ văn hoá
của dân tương đối trung bình, thành phần xã hội không phức tạp, người dân đại đa số là
những lao động chân chính và sẽ là nguồn nhân lực chính trong quá trình xây dựng khu
công nghiệp. Tình hình an ninh trật tự ổn định, mọi người nhân dân đều chấp hành tốt các
chủ chương chính sách của Đảng và nhà nước.
Thu nhập của dân cư trong vùng ở vào mức trung bình. Nơi đây vẫn tập trung từng
thôn xóm nhỏ liền kề.

Nhìn chung, với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của địa phương như trên việc
xây dựng khu công nghiệp tại đây là rất thuận lợi. Nó sẽ là trọng điểm thu hút lao động,
tạo công ăn việc làm mới và đầu tư thế hệ công nhân lành nghề sau này. Việc tính toán
xây dựng cũng như chi trả đền bù giải phóng mặt bằng với mức chi phí thấp nhất.
1.2.5. Tư liệu trắc địa và bản đồ hiện có:
- Các tài liệu cơ sở hiện có:
+ Bản đồ ảnh địa hình khu vực Quế Võ – Bắc Ninh tỷ lệ 1: 50 000 được chụp
tháng.
+ Bản đồ địa hình tỉ lệ 1: 25000 có danh pháp F-48-105-C-b của cục đo đạc bản đồ
thành lập năm 2007 theo hệ toạ độ HN-72.
+ Bản đồ địa chất thuỷ văn khu vực thành lập năm 2006 của tổng cục địa chất.
- Cơ sở trắc địa hiện có: Trên tờ bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 25000 đã có các điểm
khống chế cấp cao Nhà nước có toạ độ và độ cao. Đó là ba điểm tam giác hạng IV, ba
điểm này có toạ độ và độ cao như sau:
+ Điểm IV_1 nằm trên địa phận xã Chi Lăng.
+ Điểm IV_2 nằm trên địa phận xã Hưng Đạo.
+ Điểm IV_3 nằm trên địa giới xã Tân Dân và xã Lam Sơn.
Các điểm toạ độ và độ cao trên được thu thập tại Trung tâm lưu trữ dữ liệu Quốc
Gia, và trong quá trình khảo sát thực địa đã kiểm tra 3 mốc trên vẫn còn nguyên vẹn, giữa
các mốc vẫn đảm bảo sự thông hướng với nhau. Qua kiểm tra thấy chất lượng bản đồ cũng
như tiêu mốc ngoài thực địa thì các số liệu này đảm bảo điều kiện sử dụng trong việc lập
lưới và bố trí các hạng mục công trình.
Số liệu các điểm trắc địa trên trong bảng thống kê sau:
Bảng 1
Thứ
tự
điểm
Kí hiệu
Toạ độ
Cấp hạng Độ

cao
(m)
Cấp
hạng
độ cao
Ghi chú
X(m) Y(m)
1
2
3
IV_1
IV_2
IV_3
2335577.500
2336200.000
2337825.000
18617712.500
18619225.000
18617437.500
Tgiác IV
Tgiác IV
Tgiác IV
4.385
5.935
3.873
TC IV
TC IV
TC IV
Xí
nghiệp

Đo đạc
bản đồ
103
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ TỔNG THỂ LƯỚI XÂY DỰNG
BỐ TRÍ MẠNG LƯỚI GẦN ĐÚNG TRÊN THỰC ĐỊA
2.1– Thiết kế lưới:
- Yêu cầu cơ bản đối với lưới ô vuông xây dựng là các cạnh phải song song với các
trục chính của công trình hoặc các trục của đường giao thông chính trong khu vực. Muốn
vậy phải có tổng bình đồ của công trình xây dựng 1: 2000. Đó là các bản đồ tỷ lệ lớn, trên
đó người ta thiết kế các hạng mục công trình.
- Mạng lưới thiết kế cần thoả mãn các điều kiện sau:
+ Các cạnh của lưới ô vuông phải thật song song với nhau và song song với trục
chính của công trình.
+ Các điểm của lưới cần được lưu giữ lâu dài, nó có khả năng bản tồn trên thực địa
cả trong quá trình sử dựng về sau, mạng lưới cần được xây dựng sao cho số điểm rơi vào
vùng bị huỷ hoại là ít nhất.
Tuỳ thuộc vào tính chất phức tạp và yêu cầu độ chính xác bố trí đối với từng hạng
mục công trình mà ở các vị trí khác nhau mạng lưới có thể có các chiều dài khác nhau như
(100x100) m, (200x200) m, (400x400) m, (200x250) m. Cụ thể thiết kế lưới ô vuông ở
đây phục vụ cho khu vực xây dựng mới hoàn toàn, độ chênh cao trung bình chưa đến
1.5m, nằm chủ yếu trên cánh đồng và đảm bảo sự thông hướng giữa các điểm với nhau, do
vậy ta chọn phương án lưới 200x200m là phù hợp.
- Để đảm bảo được hai yêu cầu trên thì có thể chọn 2 phương án:
+ Phương án 1: Vạch kẻ toàn bộ mạng lưới thiết kế lên một bản giấy scanne với
chiều dài cạnh như đã định, kích thước ô lưới được tính theo tỷ lệ 1:2000, tiếp theo đó ta
chụp bản giấy scanne lên tổng bình đồ, căn cứ vào trục các vị trí công trình trên bình đồ
thì ta xê dịch giấy can và xoay bản giấy can sao cho các các cạnh của lưới song song với
nhau, đồng thời đưa được một số điểm của lưới vào vị trí an toàn. Theo cách làm như vậy
thì vẫn còn nhiều điểm bị rơi vào các vị trí móng công trình, nên để đưa những điểm này

ra khỏi vị trí an toàn thì người ta phải đẩy một vài hàng điểm theo hai hướng song song
với trục OX hoặc trục OY (ít nhất 2 điểm) một khoảng bằng bội số của 10m và tính theo
tỷ lệ 1: 2000.
Sau khi hoàn tất việc hiệu chỉnh các hàng điểm thì người ta dùng mũi kim để châm
chích các điểm đã được hiệu chỉnh từ bản giấy can lên tổng bình đồ, và căn cứ vào các nốt
châm ta nối lại với nhau thì lúc đo ta được mạng lưới chính thức trên tổng bình đồ gồm
các lưới ô vuông và hình chữ nhật xen kẽ nhau.
- Phương án 2: Với sự trợ giúp hữu hiệu của công nghệ thông tin việc ứng dụng các
phần mềm đồ hoạ vào thiết kế. Ta Scanne tờ tổng bình đồ từ đó thiết kế lưới ô vuông xây
dựng, từ đó nhập toạ độ các điểm gốc và bố trí đồ giải cho các công việc sau. Phương
pháp này có ưu điểm là độ chính xác cao và tiết kiệm được thời gian.
Mật độ điểm trong lưới cần đủ cho việc bố trí công trình cũng như đo vẽ hoàn công.
Thông thường lưới có độ dài 200m là đủ đáp ứng yêu cầu trên. Trong một số ít trường hợp
khi chuyển ra thực địa những công trình nhỏ nằm riêng biệt thì mới cần tăng dày mạng
lưới đến độ dài cạnh 100 m.
- Cách đánh số và ký hiệu điểm: Để đánh số và ký hiệu điểm cho lưới thì ta có 2
cách:
+ Đánh số theo kiểu dải bay chụp.
+ Đánh số theo toạ độ của các đường thẳng song song với trục OX hoặc OY
Qua 2 cách đánh số như trên, ta chọn cách đánh số theo toạ độ của các đường thẳng
song song với trục OX hoặc OY, cách đánh được thực hiện như sau: Theo các khoảng
cách 200 m trên trục X kí hiệu chữ A và 200 m trên trục Y kí hiệu chữ B. Cụ thể ta có sơ
đồ tổng thể lưới thiết kế (hình 2.1). Phương pháp này có ưu điểm là cho ta thấy ngay được
vị trí các điểm.
- Sơ đồ tổng thể lưới ô vuông thiết kế:
-
Hình 2.1: Sơ đồ lưới thiết kế tổng thể.
2.2 - Chọn và chuyển hướng gốc ra thực địa:
2.2.1-Mục đích của việc chọn hướng gốc:
Mạng lưới ô vuông được thiết kế trên tổng bình đồ cần phải được chuyển ra và cố

định trên thực địa bằng các mốc, sao cho vị trí và hướng của lưới đúng như vị trí và hướng
đã thiết kế trên tổng bình đồ, có như vậy thì các điểm đã thiết kế của lưới đảm bảo khả
năng lưu giữ lâu dài trên thực địa. Như vậy mới đảm bảo được không phá vỡ qua hệ tương
hỗ về vị trí giữa các công trình xây dựng mới (được bố trí từ lưới ô vuông này) cùng với
các công trình hoặc các địa vật cũ hiện có trên thực địa.
Để tránh những điều như trên thì trước khi bố trí mạng lưới ra thực địa ta chọn trên
sơ đồ mạng lưới hướng của một cạnh nào đó dùng nó làm “hướng gốc”, tính toán các yếu
tố bố trí để chuyển ra thực địa rồi dựa vào đó ta tiến hành bố trí mạng lưới thiết kế.
Mục đích của việc chọn hướng gốc để đảm bảo mạng lưới sau này được thành lập
đúng hướng như đã thiết kế trên tổng bình đồ với độ chính xác đạt được cao so với yêu
cầu cần thiết.
2.2.2 - Yêu cầu đối với việc chuyển hướng gốc ra thực địa:
Tuỳ thuộc vào quy mô của lưới và yêu cầu độ chính xác định vị lưới trên thực địa
mà người ta có thể áp dụng phương pháp chuyển hướng trục ra thực địa cho phù hợp. Yêu
cầu đối với việc chuyển hướng trục ra thực địa là:
- Có các địa vật hình tuyến và rõ nét.
- Hai điểm chuyển phải cùng nằm trên một cạnh, và thông hướng với nhau.
- Gần các điểm trắc địa sẵn có, càng xa càng tốt.
Để chuyển hướng gốc ra thực địa, ta dùng phương pháp dựa vào các điểm trắc địa
đã có sẵn ngoài thực địa. Việc lập lưới xây dựng được tiến hành sau giai đoạn đo vẽ khảo
sát nên khả năng trên thực địa có thể tồn tại khá nhiều điểm mặt bằng các cấp và ta lợi
dụng chúng để chuyển hướng gốc ra thực địa. Phương pháp này có ưu điểm là đạt độ
chính xác cao, tuy nhiên khi tính toán các yếu tố bố trí cũng như đo đạc ngoại thực địa thì
phải chú ý để tránh đi sai số thô.
Để kiểm tra sai số thô thì ta không chuyển một hướng gốc mà ta nên chuyển ra 3
điểm tạo thành 2 hướng gốc vuông góc với nhau, qua kết qủa kiểm tra xác minh tính chính
xác của việc tính chuyển hướng gốc ra thực địa.Vì các yêu cầu như trên, với khu Công
nghiệp được xây dựng mới hoàn toàn nên để đưa hướng gốc ra thực địa, thi chúng ta chọn
phương án sử dụng các điểm trắc địa cũ đã có trên bình đồ.
Trên sơ đồ mạng lưới thiết kế ta chọn hướng cạnh III-IV là hướng gốc (trong lưới ô

vuông là hướng chứa các điểm (A
0
B
0
) và (A
0
B
30
).
Các điểm trắc địa sẵn có trên thực địa dùng để chuyển hướng gốc là: IV_1, IV_2,
IV_3 (là các diểm tam giác hạng IV).
Để kiểm tra điều kiện ban đầu hướng gốc chúng ta so sánh kết quả đồ giải được với
tạo độ tính được từ các điểm đã biết.
a - Bảng thống kê toạ độ các điểm phục vụ chuyển hướng gốc:
Bảng (2-1)
STT Tên Điểm
Tọa Độ
Ghi Chú
X Y
1 IV_1 2335577.500 18617712.500
Tọa độ đã có
2 IV_2
2336200.000 18619225.000
3 IV_3
2337825.000 18617437.500
4 A
0
B
0
2336287.500 18518162.500

Toạ độ đồ giải
5 A
0
B
20
2336700.000 18620125.000
6 A
30
B
0
2339237.500 18617525.000

Tên
điểm
Tọa độ
∆X
i
(m)
∆Y
i
(m)
S
i
(m)
Phương vị
α
(
0
’ '')
Góc ngoặt β

(
0
’ '')
X(m) Y(m)
IV_2
A
0
B
0
2336200.0
00
2336287.5
00
18619225.0
00
18618162.5
00
87.500
-
1062.50
0
1066.09
7
274 42 28.2

1
β
=231 22
42.8
IV_2

A
0
B
20

336200.00
0
18619225.0
00
500.000 900.000 1029.56
3 60 56 43.43
2
β
=108 40
3.8

2336287.5
00
18618162.5
00
IV_3
A
30
B
0
2337825.0
00

2339237.5
00

18617437.5
00

18617525.0
00
1410.00
0
90.000
1412.86
9
3 39 0.80
3
β
=322 26
3.0
IV_3
IV_2
2337825.0
00
2336200.0
00
18617437.5
00
18619225.0
00
-
1625.00
0
1787.50
0

2415.73
6
132 16 25.2
IV_2
IV_1
2336200.0
00
2335577.5
00
18619225.0
00
18617712.5
00
-
622.500
-
1512.50
0
1635.59
2
247 37 45.8
b - Lập bảng tính các yếu tố bố trí trong lưới: Bảng (2 -2)
Dựa vào toạ độ các điểm Trắc địa đã có trong khu đo, kếp hợp với việc đồ giải toạ
độ các điểm đã thiết kế trên bình đồ tỷ lệ 1:2000, ta lập bảng tính các yếu tố bố trí. S
i
, β
i
.
Dựa vào các yếu tố đã tính này để chuyển hướng gốc ra thực địa. Kết quả tính toán được
ghi trong bảng:

- Sơ đồ chuyển hướng gốc theo phương pháp toạ độ cực:

Hình 2.2: Sơ đồ chuyển hướng gốc ra thực địa.
3 - Độ chính xác của phương pháp:
Độ chính xác của phương pháp trên chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác đồ giải các
điểm trên tổng bình đồ. Trên thực địa giá trị này bằng 0.3mm.M, khi M=2000 thì nó có giá
trị 0.6m. Sai số này sẽ làm cho toàn bộ mạng lưới xê dịch đi nhưng không ảnh hưởng tới
vị trí tương hỗ giữa chúng. Nghĩa là toàn bộ mạng lưới xây dựng và công trình được bố trí
sau đó chỉ bị xoay đi trong phạm vi sai số bố trí hướng góc ở trên mà sẽ không xảy ra sự
biến dạng công trình. Tuy vậy cần tránh sai số thô vì nó có thể sẽ làm sai lệch về vị trí của
các điểm và các công trình trên thực địa dẫn đến độ cao thi công sẽ không phù hợp với
thực tế và các phần riêng biệt của công trình có thể rơi vào nơi có điều kiện địa chất không
thuận lợi. Do vậy để chuyển hướng gốc ra thực địa đảo bảo độ chính xác ta phải tiến chọn
máy móc và dụng cụ đo cho phù hợp.
Tiến hành chuyển điểm ra ngoài thực địa ta chọn chỉ tiêu sai số chuyển điểm mặt
bằng không vượt quá sai số đồ giải.
õ
1
õ
2
õ
3
Sai số đồ giải toạ độ các điểm hướng gốc: m
p
= (2÷3)mm.M (M là tỉ lệ bản đồ).
Với tỷ lệ bản đồ M = 2000. Vậy ta có m
P
= ± 0.6 m.
Sai số vị trí điểm khi bố trí theo phương pháp toạ độ cực là:
2

2
222
.
ρ
β
m
smm
SP
+=
(1)
áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng ta có:
2
2
2
222
6.0.22
===
ρ
β
m
smm
SP
m
m
m
P
S
42.0
2
6.0

2
===
2
.
S
m
m
P
ρ
β
=
S là chiều dài cạnh từ điểm trắc địa có sẵn đến điểm bố trí thuộc hướng gốc: ví dụ
cạnh ngắn nhất S

= 1026.70 m thì m
β
= 1’42.
III - Bố trí chi tiết mạng lưới gần đúng trên thực địa:
1. Yêu cầu độ chính xác:
Lưới phải có độ chính xác thoả mãn 2 mục đích là:
+ Đo vẽ hoàn công tỷ lệ lớn 1: 500.
+ Lưới dùng để bố trí công trình.
2. Cách thức tiến hành:
Sau khi chuyển được hướng gốc ra thực địa và hiệu chỉnh hướng gốc, căn cứ vào
đó để bố trí mạng lưới vào thực địa nhưng độ chính xác không cao (việc đo góc đo cạnh
tương đương đo góc cạnh trong lưới đường chuyền kinh vĩ), các điểm đựoc đóng bằng cọc
tạm thời và mạng lưới này gọi là gần đúng.
Sau khi bố trí được mạng lưới gần đúng, người ta thiết kế mạng lưới phủ trùm lên
(số bậc lưới tuỳ thuộc vào quy mô của công trình), tiếp theo ta tiến hành đo đạc và bình sai
mạng lưới ra đựoc toạ độ thực tế của các tâm cọc của lưới gần đúng, so sánh giữa các toạ

độ nhận được thực tế với toạ độ thiết kế tương ứng gần đúng. Dựa vào các toạ độ này ta
tiến hành giải các bài toán Trắc địa nghịch ta tìm ra được các yếu tố hoàn nguyên về góc
và chiều dài, từ đó ta tìm ra được vị trí cọc mốc có toạ độ gần đúng theo như thiết kế (công
việc này gọi là công tác hoàn nguyên điểm).
Sau khi hoàn nguyên xong ta tiến hành đo kiểm tra mạng lưới sau hoàn nguyên, nếu
kết qủa đạt yêu cầu thì ta thay thế các cọc gỗ sau hoàn nguyên bằng các mốc bê tông chắc
chắn.
3. Các khó khăn và biện pháp khắc phục:
Tuy nhiên khi tiến hành chuyển mạng lưới gần đúng ra ngoài thực địa, do chênh
cao địa hình thay đổi và mật độ cây cối nhiều nên trong quá trình bố trí mạng lưới ra thực
địa thì vẫn gặp không ít khó khăn. Để khắc phục các hiện tượng trên ta có thể dựng tiêu
hoặc bảng ngắm cao.
4. Các mẫu cọc tạm thời:
Chúng ta sử dụng các cọc gỗ cứng có dạng hình trụ thẳng hoặc vuông đường kính
từ 3÷4 cm, có chiều dài khoảng 40cm trên đầu cọc có đóng đinh mủ hoặc chấm sơn đỏ để
định tâm.
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ LƯỚI KHỐNG CHẾ
TRẮC ĐỊA CƠ SỞ MẶT BẰNG
Mục đích của việc thiết kế lưới khống chế trắc địa cơ sở mặt bằng là để thoả mản 2
yêu cầu sau:
+ Đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn nói chung và đo vẽ hoàn công tỷ lệ lớn 1:500 nói
riêng.
+ Đáp ứng phục vụ yêu cầu bố trí công trình và chuyển bản thiết kế công trình ra
thực địa.
I - Bố trí số bậc lưới và chọn dạng sơ đồ lưới các cấp :
1. Bố trí số bậc lưới :
- Số bậc của lưới khống chế tuỳ thuộc và các tiêu chí sau:
+ Diện tích khu đo.
+ Mức độ phức tạp của địa hình.

+ Tỷ lệ đo vẽ và yêu cầu độ chính xác cần đo vẽ.
+ Điều kiện trang thiết bị hiện có của đơn vị.
Để đáp ứng được nhu cầu về độ chính xác trong xây dựng công trình công nghiệp
với điều kiện máy móc hiện có thì người ta phát triển thành lập lưới khống chế theo 3 cấp
là:
+ Lưới khống chế cơ sở.
+ Lưới tăng dày bậc 1.
+ Lưới tăng dày bậc 2.
- Nguyên tắc chung chọn số bậc của lưới là càng ít bậc càng tốt để đồng thời đáp
ứng hai yêu cầu là về kinh tế và kỹ thuật, đi đôi với việc giảm chi phí mà vẫn đảm bảo độ
chính xác yêu cầu đã cho.
Vì lưới được lập để phục vụ cho bố trí công trình, nên độ chính xác đặc trưng của
các bậc là sai số tương hỗvị trí điểm.
Giả thiết lưới được phát triển n bậc, sai số mổi bậc là m
th1
, m
th2
, m
th3
, m
thn.
. Vậy
sai số tổng hợp vị trí tương hỗ giữa hai điểm lân cận nhau của cấp khống chế cuối cùng là.
(m
tn
)
n
=
mmmm
thnththth

22
3
2
2
2
1
++++
Nếu chọn 3 bậc lưới thì: m
th3
=
mmm
ththth
2
3
2
2
2
1
++
Trong đó m
th3
được tính từ sai số vị trí điểm và m
th3
= m
P
2
M
Xét lưới được bố trí mục đích bố trí công trình thì sai số giới hạn.
m
P

≤

0.2
mm
M. Vậy nên sai số trung phương vị tri điểm của cấp khống chế cuối cùng là m
P
≤

0.1
mm
M. Do vậy (m
th
)
3
= 0.1
mm
2
M
Vậy (m
th
)
3
= 0.1
mm
2
.
500 = 70.7mm
Lấy K = 2 vậy bậc 3 có sai số: m
3
= (m

th
)
3
bậc 3 có sai số: m
2
=
K
(mth)3
bậc 3 có sai số: m
3
=
K
(mth)2
=
K
2
(mth)3
Suy ra: (m
th
)
3
= m
th3
KK
42
11
1 ++
;
đặt Q =
KK

42
11
1 ++
Với K = 1 thì Q = 1.28
Với K = 2 thì Q = 1.15
- Dựa trên tình hình thực tế khu đo có diện tích 6Km
2
, là khu đo có diện tích trung
bình, nhưng do điều kiện địa hình, địa vật không thuận lợi và yêu cầu về độ chính xác
trong xây dựng công trình công nghiệp, đồng thời tạo điều kiện cho sinh viên làm quen
với Trắc địa Công nghiệp nên thì người ta phát triển thành lập lưới khống chế theo 3 cấp
là:
+ Lưới khống chế cơ sở.
+ Lưới tăng dày bậc 1.
+ Lưới tăng dày bậc 2.
2. Chọn dạng đồ hình lưới khống chế ở các bậc lưới:
Chúng ta chọn giải pháp lập lưới có đồ hình đơn giản, xây dựng các tiêu tháp cao
để đo khi có địa vật phức tạp (đối với lưới khống chế cơ sở). Các lưới tăng dày cần bám
sát các địa vật, và các hạng mục công trình.
a- Lưới khống chế cơ sỏ:
- Do khu đo tương đối bằng phẳng, đảm bảo sự thông hướng ngắm giữa các hướng
với nhau, do vậy nên ta chọn đồ hình lưới khống chế cơ sở là lưới tứ giác trắc địa.
Dạng cụ thể của lưới như sau: (hình 3-1)
+ Mục đính: Liên kết góc khung của lưới, và là cơ sở để phát triển các bậc lưới tăng
dày tiếp theo.
+ Do khu đo có địa hình không mấy phức tạp, có khả năng thông hướng, cũng như
với trang thiết bị hiện có thì việc chọn đồ hình lưới tứ giác trắc địa là hoàn toàn phù hợp.
Do vậy ta chọn đồ hình lưới là tứ giác trắc địa đo 2 góc và cạnh đáy.
+ Để bảo toàn lâu dài các điểm lưới tam giác chúng ta kéo dài cạnh biên thêm một
đoạn để đưa các điểm này ra ngoài khu vực thi công xây dựng. Đó là các điểm A, B, C, D

trong đồ hình lưới.
- Lưới được đo 2 cạnh đáy với độ chính xác cao với độc chính xác f
s
/s=1/200.000
(đo cạnh đáy bằng đo dài điện tử). Các cạnh đáy được đặt trùng với các cạnh biên của
lưới. Các hướng trong lưới đều có khả năng thông hướng.
b- Lưới tăng dày bậc 1:
Lưới tăng dầy bậc 1 gồm 4 đường chuyền đa giác bao quanh biên và gối đầu lên
các điểm lưới tam giác cơ sở.
+ Nhiệm vụ: làm cơ sở để phát triển lưới tăng dày tiếp theo.
+ Sử dụng máy toàn đạc điện tử lên việc đo góc và cạnh trở lên dễ dàng, do đó
chúng ta chọn lưới tăng dày bậc 2 là lưới đa giác.
+ Lưới khống chế tăng dày là các đường chuyền cấp I duỗi thẳng có cạnh độ dài là
200m. Dọc theo các biên của tứ giác đặt các cạnh của lưới gồm 4 đường chuyền chạy theo
4 cạnh của tứ giác trắc địa.
+ Độ chính xác đo đạc trong lưới như sau: m
s
= ±5mm, m”= 5”, 1/T=1/10000
÷1/15000.
c- Lưới tăng dày bậc 2:
- Lưới tăng dầy bậc 2 được phát triển dựa theo lưới tăng dày 1, lưới tăng dày 2 gồm
những đa giác duỗi thẳng và phù hợp cạnh đều S = 200 m nối 2 điểm đối diện 2 cạnh của
lưới tăng dày 1.
- Tiêu chuẩn độ chính xác đối với lưới được lập để phục vụ cho mục đích thi công
xây lắp công trình hoặc bố trí công trình thì ta chỉ xét đến sai số tương hỗ vị trí điểm.









+= S
m
mm
Sth
ρ
α
22
2
3. Giới thiệu một số chỉ tiêu kỹ thuật khi xây dựng lưới khống chế mặt bằng:
- Các chỉ tiêu kỹ thuật của lưới tam giác:
+ Chiều dài cạnh: 2÷6 km.
+ Độ chính xác đo góc: ± (2÷2.5”)
+ Độ chính xác đo cạnh đáy:
200000
1
=
b
m
b
+ Góc nhỏ nhất: không nhỏ hơn 30
0
.
+ Sai số tương đối cạnh yếu nhất:









S
m
S
yếu
=
000.80
1
000.70
1
÷
β
- Các chỉ tiêu kỹ thuật khi bố trí đường chuyền: Bảng III-1
Các mục
Đường chuyền
Hạng IV Cấp 1 Cấp 2
- Chiều dài đường chuyền dài nhất (km)
Đường đơn
Giữa điểm khởi tính và điểm nút
Giữa các điểm nút
- Chu vi vòng khép lớn nhất(km)
- Chiều dài cạnh (km):
Dài nhất
Ngắn nhất
- Số cạnh nhiều nhất trong đường chuyền
- Sai số khép tương đối không được lớn hơn
- Sai số trung phương đo góc

- Sai số khép góc của đường chuyền không
lớn hơn

10
7
5
30
2
0,25
15
1:25000
2”

5
3
2
15
0,8
0,12
15
1:10000
5”
2
1,5
9
0,35
0,08
15
1:5000
10”

II – Ước tính độ chính xác đặc trưng của các bậc lưới khống chế:
1. Tiêu chuẩn độ chính xác lập lưới trắc địa công trình mặt bằng:
- Mục đích của việc lập lưới là để tìm ra số liệu khởi tính cho việc ước tính độ
chính xác xây dựng lưới và từ đó xác định được yêu cầu độ chính xác đo trong từng cấp.
- Nguyên tắc xác định: Xuất phát từ mục đích lưới lập nhằm mục đích gì?
+ Nếu lưới đựơc lập phục vụ cho việc đo vẽ bản đồ địa hình nói chung thì tiêu
chuẩn đánh giá độ chính xác xây dựng lưới là: Sai số vị trí điểm của cấp khống chế cuối
cùng so với điểm của lưới khống chế cơ sở là không vượt quá.
M
P
≤
(0.2÷0.3)mm.M
+ Nếu lưới được thành lập để phục vụ cho thi công xây lắp công trình hoặc bố trí
công trình thì tiêu chuẩn đánh giá độ chính xác xây dựng lưới là: Sai số tương hỗ vị trí
điểm:








+= S
m
mm
Sth
δ
α
2

2
- Trước khi thiết kế lưới khống chế bao giờ cũng phải ước tính độ chính xác các bậc
lưới khống chế trong phương án dự tính độ chính xác công tác đo đạc. Để từ đó ta đem so
n"5
n"10
n"20
sánh kết quả tính được của mạng lưới thiết kế với độ chính xác cần thiết xem đã đạt yêu
cầu chưa.
- Để đồng thời thoả mãn hai yêu cầu đo vẽ bản đồ và bố trí công trình thì sai số vị
trí tương hỗ được tính toán trên cơ sở sai số vị trí điểm như sau:
Từ sai số giới hạn M
P
≥(0.2÷0.3)mm.M, suy ra sai số trung phương vị trí điểm của
cấp khống chế cuối cùng phục vụ cho đo vẽ tỉ lệ lớn 1:5000 ÷1:500 sẽ là:
M
P

0
≥1mm.M.
Với M là mẫu số tỷ lệ bản đồ, M
p
là sai số vị trí điểm tuyệt đối của 1 điểm bất kỳ
thuộc lưới khống chế cấp cuối cùng do ảnh hưởng tổng hợp của sai số đo do chính cấp đó
và sai số số liệu gốc kể từ cấp trên cùng gây ra.
- Để phục vụ cho bố chi công trình thì tiêu chuẩn sai số tương hỗ giữa 2 điểm kề
nhau cùng cấp khống chế thứ 1 là:
ms
t-hỗ
=m
P

= 0.1mm.M.
Như vậy, để phục vụ cho công tác bố trí thì lưới khống chế cần thoả mãn cả 2 yêu
cầu trên.
2. Ước tính cụ thể sai số đặc trưng của các bậc khống chế:
Sau khi đã quyết định được số bậc khống chế và xác định được tiêu chuẩn độ chính
xác lập lưới thì ta cần phải ước tính độ chính xác đặc trưng của từng bậc. Vì lưới được
thành lập để phục vụ cho thi công xây lắp công trình và bố trí công trình nên tiêu chuẩn
đánh giá độ chính xác xây dựng lưới ta chỉ chú trọng tới sai số tương hổ vị trí điểm:
Kí hiệu: m
i
: là sai số trung phương vị trí tương hỗ giữa hai điểm nằm cách nhau
1km của cấp không chế thứ i do ảnh hưởng của sai số đo của chính cấp đó gây ra, M là
mẫu số tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ.
Với lưới khống chế được phát triển qua n bậc liên tiếp thì sai số trung phương vị trí
tương hỗ giữa hai điểm cấp cuối cùng (ký hiệu M
Sn
) do ảnh hưởng tổng hợp của sai số đo
chính cấp ấy và sai số số liệu gốc của các cấp trên nó gây ra được tính theo công thức:
22
2
2
1
+ ++=
nSn
mmmM
(III-1)
Với trường hợp 3 bậc lưới thiết kế ta có:
MmmmmM
PS
2=++=

2
3
2
2
2
13
(III-2)
2
2
Khi tính toán ta lấy M = 500 là giá trị mẫu số bản đồ tỷ lệ lớn nhất m
P
= 0,2
Khi ảnh hưởng của sai số số liệu gốc tới sai số tổng hợp trong khoảng 10% ÷ 20%
thì coi sai số số liệu gốc là không đáng kể, có thể bỏ qua. Khi đó ta tính được giá trị K =
1,5 ÷ 2,2.
Với hệ số tăng giảm độ chính xác giữa hai bậc liền nhau là K, sai số bậc trên là sai
số số liệu gốc bậc dưới ta có:
2
32
1
3
2
==;=
K
m
K
m
m
K
m

m
(III-3)
Thay (III-3) vào (III-2) ta có:
423
2
32
2
3
4
2
3
3
1
+
1
+1=++=
KK
mm
K
m
K
m
M
S
Đặt:
42
1
+
1
+1

kk
= Q ta có: M
S3
= m
3
.Q (III-4)
m
1
=
Qk
m
P
2
2
; m
2
=
Qk
m
P
2
; m
3
=
Q
m
P
2
;
Chọn k = 2, ta có Q = 1,14 Suy ra:

m
1
=15 mm; m
2
=31 mm; m
3
=62 mm.
Các giá trị m
i
tính được là cơ sở để tính toán độ chính xác đo đạc của từng cấp lưới
mặt bằng.
III - Ước tính chặt chẽ độ chính xác cơ sở của lưới tam giác:
1. Sơ đồ lưới thiết kế:
Qua xem xét và đánh giá tình hình khu đo, sau khi đưa ra các phương án thiết kế thì
ta chọn phương án tối ưu là lưới khống chế cơ sở được thiết kế là lưới tứ giác trắc địa đo
góc và hai cạnh đáy. Sau khi tiến hành ra soát ngoài thực địa thì giữa các điểm đều được
thông hướng với nhau. Điểm I đồ giải làm điểm gốc, hai cạnh đáy. Lưới gồm 4 điểm A, B,
C, D và hai cạnh đáy B-C và A-D. Các điểm lưới được đặt trên hướng trục A
0
B
0
-A
30
B
0
và
A
0
B
0

-A
0
B
20
của lưới ô vuông như sau: (Hình III-2)
Việc ước tính lưới theo phương pháp ước tính chặt chẽ ta xác định được 1/P
H
của
điểm yếu nhất đối với mổi bậc lưới. Đây là trọng số đảo của hàm cần đánh giá độ chính
xác.
Dựa trên cở sở lý thuyết của bài toán bình sai gián tiếp:
Ta dự kiến độ chính xác đo đạc là:
+
β
m
= 3”.0
+ m
s
= 5 mm.
+ m
ỏ
= 0’’.1
2. Các bước ước tính độ chính xác theo bài toán bình sai gián tiếp :
a) Khái quát các bước:
+ Tính toạ độ gần đúng các điểm.
+ Chọn ẩn và xác định các đại lượng đo cần thiết.
+ Lập hệ phương trình số hiệu chỉnh.
+ Lập hệ phương trình chuẩn.
+ Nghịch đảo hệ số hệ phương trình chuẩn.
+ Đánh giá độ chính xác.

- Giá trị toạ độ gần đúng các điểm:
(Bảng III-1)
b
1
STT Tên Điểm
Tọa Độ
Ghi Chú
X Y
1 A
2336270.000 18618077.500


2 B
2339175.000 18617252.500
3 C
2339677.500 18619625.000
4 D 2336715.000 18620242.500
b) Trình tự các bước tính toán cụ thể:
* Bước 1 : Chọn ẩn số, xác định các đại lượng đo cần thiết:
Lưới thiết kế chọn điểm A là gốc khởi tính đã biết toạ độ, cần xác định toạ độ 3
điểm B, C, D. Gọi các ẩn số
δ
x
B
,
δ
y
B
;
δ

x
C
,
δ
y
C
;
δ
x
D
,
δ
y
D
là toạ độ của 3 điểm cần xác
định.
* Bước 2 : Lập hệ phương trình số hiệu chỉnh các trị đo: Có bao nhiêu trị đo thì có bấy
nhiêu phương trình số hiệu chỉnh.
Theo đồ hình ta có 8 trị đo góc, 2 trị đo cạnh và 1 phương vị.
Vậy tổng số phương trình hiệu chỉnh là 11 phương trình.
- Hệ phương trình số hiệu chỉnh có dạng: V= AX + L.
* Phương trình số hiệu chỉnh dạng tổng quát:
V
K
β
= a
ki
δx
i
– b

ki
δy
i
+ (a
kj
– a
ki
)δx
k
+ (b
kj
– b
ki
)δy
k
- a
kj
δx
3
- b
kj
δy
3
+
l
K
β
Trong đó: l là số hạng tự do:
l
K

β
= (ỏ
kj
– ỏ
ki
) – õ
đo
a, b là hệ số hướng, với


- Viết phương trình cho các góc trong lưới:
+ Góc 1:
V
A
BC
= a
AB
δx
B
– b
AB
δy
B
+ (a
AC
– a
AB
)δx
A
+ (b

AC
– b
AB
)δy
A
- a
AC
δx
C
- b
AC
δy
C
+
l
A
BC
Với
22
ABAB
B
AB
yx
y
a
∆+∆
∆
=
A
ρ

;
22
ABAB
B
AB
yx
x
b
∆+∆
∆
=
A
ρ

22
ACAC
AC
AC
yx
y
a
∆+∆
∆
=
ρ
;
22
ACAC
AC
AC

yx
x
b
∆+∆
∆
=
ρ
l
A
BC
= l
AC
– l
AB
+ Góc 2:
V
B
DA
= a
BD
δx
D
– b
BD
δy
D
+ (a
BA
– a
BD

)δx
B
+ (b
BA
– b
BD
)δy
B
- a
BA
δx
A
- b
BA
δy
A
+
l
B
DA
Với
22
BDBD
BD
BD
yx
y
a
∆+∆
∆

=
ρ
;
22
BDBD
BD
BD
yx
x
b
∆+∆
∆
=
ρ

22
BABA
BA
BA
yx
y
a
∆+∆
∆
=
ρ
;
22
BABA
BA

BA
yx
x
b
∆+∆
∆
=
ρ
l
B
DA
= l
BA
– l
BD
22
"
kjkj
kj
yx
y
ikki
aa
∆+∆
∆
=−=
ρ
22
"
kjkj

kj
yx
x
ikki
bb
∆+∆
∆
=−=
ρ