giới thiệu chung về công trình nhà cao tầng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

CHƯƠNG I

Giới Thiệu Chung
I.1. Giới thiệu chung về công trình nhà cao tầng
I.1.1. Khái niệm chung về nhà cao tầng
Nhà cao tầng là một loại hình đặc biệt của công trình dân dụng được
xây dựng tại các thành phố và các khu đô thị lớn. Quy trình xây dựng các
công trình này nói chung và nói riêng đối với việc tiến hành các công tác trắc
địa đều có những điểm đặc thù riêng so với các công trình khác. Xuất phát
điểm của các đặc điểm riêng này chính là những yêu cầu chặt chẽ về mặt
hình học phải tuân thủ trên suốt chiều cao của toà nhà.
Xã hội ngày nay càng phát triển thì xu hướng tập trung dân cư tại các
đô thị ngày càng tăng. Trong xu thế phát triển chung của đất nước việc xây
dựng là hệ quả tất yếu của việc tăng dân số đô thị, thiếu đất đai xây dựng và
giá đất ngày càng cao ở các thành phố lớn tính đến năm 2000, các nhà cao
tầng ở nước ta chủ yếu là các khách sạn, tổ hợp văn phòng và trung tâm dịch
vụ do các nhà đầu tư nước ngoài đầu tư xây dựng có chiều cao phổ biến từ 16
đến 20 tầng. Sau năm 2000 hàng loạt dự án nhà cao tầng được triển khai xây
dựng ở các khu đô thị mới như bán đảo Linh Đàm, khu đô thị mới Trung
Hoà-Nhân Chính khu đô thị mới Trung Yên, làng quốc tế Thăng Long với độ
cao từ 15 đến 25 tầng đã góp phần giải quyết nhu cầu về nhà ở của dân cư và
làm đẹp cảnh quan đô thị.
Nhìn chung, việc xây dựng nhà cao tầng ở nước ta mới chỉ phát triển ở
giai đoạn đầu, tập trung ở Thành Phố Hà Nội và Thành Phố Hồ Chí Minh và
cũng chỉ đạt ở số tầng 25-30. Hiện nay cũng như trong tương lai, đất nước ta

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

6

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

đang và sẽ còn tiếp tục xây dựng thêm nhiều công trình nhà cao tầng với quy
mô ngày càng lớn hơn, kiến trúc và kiểu dáng ngày càng hiện đại hơn.
Có nhiều định nghĩa và quy ước khác nhau về nhà cao tầng nhưng tựu
chung lại có thể định nghĩa các tòa nhà có từ 7 tầng trở lên được gọi là nhà
cao tầng. Các nhà cao tầng đang được xây dựng ở Việt Nam có thể được
phân thành 5 loại nhà cao tầng như sau:
TT

Số tầng

Phân loại

1

Từ 7 đến 11 tầng

Cao tầng loại 1

2

Từ 12 đến 15 tầng

Cao tầng loại 2

3

Từ 16 đến 25 tầng

Cao tầng loại 3

4

Từ 26 đến 33 tầng

Cao tầng loại 4

5

Từ 34 đến 50 tầng

Cao tầng loại 5

Nhìn chung các công tác bố trí xây dựng các tòa nhà cao tầng được
thực hiện theo một quy trình chung thống nhất.
Do việc xây dựng nhà cao tầng được thực hiện trên cơ sở ứng dụng các
công nghệ xây dựng hiện đại nên những người làm công tác trắc địa buộc
phải xem xét lại các phương pháp đo đạc đã có, nghiên cứu các phương pháp
và thiết bị đo đạc mới để đáp ứng yêu cầu đảm bảo chất lượng nhà cao tầng.
I.1.2. đặc điểm kết cấu nhà cao tầng
Mỗi toà nhà là một khối thống nhất gồm một số lượng nhất định các

kết cấu chính có liên quan chặt chẽ với nhau như: móng, tường, dầm, kèo,
các trần, các trụ, mái nhà, các cửa sổ, cửa ra vào. Tất cả các kết cấu này được
chia làm hai loại, đó là kết cấu ngăn chắn và kết cấu chịu lực.
Sự liên kết các kết cấu chịu lực của toà nhà tạo nên bộ phận khung
sườn của toà nhà. Tuỳ thuộc vào kiểu kết hợp các bộ phận chịu lực mà người
ta phân ra ba sơ đồ kết cấu của toà nhà:

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

7

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

- Kiểu nhà khung: là kiểu nhà có khung chịu lực là các khung chính
bằng bê tông cốt thép.
- Kiểu nhà không có khung: là kiểu nhà được xây dựng một cách liên
tục không cần khung chịu lực, các kết cấu chịu lực chính là các tường chính
và các vách ngăn.
- Kiểu nhà có kết cấu kết hợp: là kiểu vừa có khung, vừa có tường
ngăn là kết cấu chịu lực.
Dựa vào phương pháp xây dựng toà nhà mà người ta còn phân chia
thành: toà nhà nguyên khối đúc liền, toà nhà lắp ghép và nhà lắp ghép toàn
khối.
- Nhà nguyên khối: là kiểu nhà được đổ bê tông một cách liên tục, các
tường chính và các tường ngăn được liên kết với nhau thành một khối.

- Nhà lắp ghép: là kiểu nhà được lắp ghép từng phần khớp nhau theo
các cấu kiện đã được chế tạo sẵn theo thiết kế.
- Nhà lắp ghép toàn khối: là nhà được lắp ghép theo từng khối lớn.
- Nhà bán lắp ghép: là kiểu nhà mà các khung được đổ bê tông một
cách liên tục, còn các tấm panel được chế tạo sẵn theo thiết kế sau đó được
lắp ghép lên.
Dưới đây là một số hình ảnh về công trình nhà cao tầng mà chúng ta
đã và đang xây dựng:

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

8

Lớp: Trắc địa C-K51


§å ¸n tèt nghiÖp
-

Khoa Tr¾c ®Þa

Kh¸ch s¹n Melia-Hµ Néi:

Sv: NguyÔn §×nh M¹nh

9

Líp: Tr¾c ®Þa C-K51

Đồ án tốt nghiệp
-

Khoa Trắc địa

Tòa nhà Kengnam - Đường Phạm Hùng :

I.2. Quy trình thi công xây dựng nhà cao tầng
Quy trình thi công xây dựng các công trình dân dụng nói chung và nói
riêng đối với các tòa nhà cao tầng bao gồm các công việc sau :
1. Khảo sát địa điểm xây dựng:
Việc khảo sát địa điểm xây dựng bao gồm việc khảo sát mặt bằng xây
dựng và khảo sát nền địa chất để từ đó đề ra những phương án thiết kế,
phương án xây dựng tối ưu nhất.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

10

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

2. Thiết kế, lựa chọn phương án kiến trúc:
Thiết kế và lựa chọn phương án kiến trúc với bất kì công trình nào
cũng cần thoả mãn các yêu cầu sau: tạo cảnh quan đẹp và thoáng đãng,
không ảnh hưởng đến các công trình xung quanh, tạo ra tối đa công năng sử

dụng của công trình, giá thành tối ưu nhất.
3. Chuẩn bị vật liệu xây dựng, các loại máy móc thiết bị:
Về vật liệu xây dựng, trước khi thi công công trình chúng ta cần
nghiên cứu kỹ bản vẽ thiết kế trên cơ sở đó có thể chọn các loại vật liệu xây
dựng.
Các loại vật liệu dành cho xây dựng nhà cao tầng gồm: gạch, đá, cát,
xi măng Cần tính cụ thể khối lượng cũng như căn cứ vào tiến độ thi công
công trình để có thể vận chuyển đến khu vực thi công sao cho hợp lý. Tránh
lãng phí trong khâu vận chuyển cũng như làm ảnh hưởng tới tiến độ thi công
công trình.
4. Thi công móng cọc:
Nhà cao tầng là các công trình có trọng tải lớn, nền đất tự nhiên sẽ
không chịu nổi. Vì vậy khi xây dựng nhà cao tầng người ta phải xử dụng các
giải pháp nhân tạo để tăng cường độ chịu nén của nền móng. Giải pháp hiện
nay thường hay dùng nhất là giải pháp móng cọc. Để thi công móng cọc
trong xây dựng nhà cao tầng có thể sử dụng các phương pháp sau: khoan cọc
nhồi, ép cọc, đóng cọc.
5. Đào móng và đổ bê tông hố móng:
Sau khi hoàn thành việc thi công móng cọc, người ta tiến hành cắt,
đập, xử lý đầu cọc. Đồng thời tiến hành việc bốc dọn một khối lượng đất cơ
bản trên phạm vi hố móng công trình để bắt đầu thi công các đài cọc, móng
và tầng hầm của ngôi nhà. Nội dung này gồm các công tác chủ yếu sau đây:

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

11

Lớp: Trắc địa C-K51

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

Công tác chuẩn bị, công tác cốt thép đài giằng móng, công tác ván khuôn đài
móng, thi công đổ bê tông đài giằng móng.
6. Thi công phần thân công trình:
Thi công phần thân công trình cần thực hiện những việc sau: làm cốt
thép cột và lồng thang máy, đặt cốt thép dầm sàn, đổ bê tông cột dầm sàn,
tháo ván khuôn.
7. Xây và hoàn thiện:
Sau khi hoàn thành xong các hạng mục liên quan đến kết cấu công
trình người ta tiến hành xây và hoàn thiện. Thông thường phần xây được tiến
hành ngay sau khi tháo ván khuôn của khung và dầm sàn. Việc lắp đặt đường
điện nước cũng được thực hiện kết hợp với việc xây tường. Công việc hoàn
thiện được tiến hành sau khi xây dựng phần thô nó gồm các công việc cụ thể
như sau: trát vữa, quét vôi, ốp tường, lát nền
I.3. Quy trình tiến hành các công tác trắc địa trong
thi công Xây dựng nhà cao tầng
Trong tổng hợp các công tác thi công xây dựng công trình như đã nói
ở trên thi công tác trắc địa luôn là một công tác phải đi trước và vẫn còn phải
tiến hành một số dạng công việc đo đạc ngay cả sau khi công trình đã xây
dựng xong và được đưa vào sử dụng.
Nhim v chớnh ca cụng tỏc Trc a cho thi cụng nh cao t ng l
m bo cho nú c xõy d ng ỳng v trớ thit k, ỳng kớch thc hỡnh
hc v iu quan trng nht i vi nh cao tng l m bo thng ng
ca nú. Theo qui nh ca TCXDVN 3972-85 thỡ nghiờng ca cỏc to nh
cao tng cho phộp l H/1000 (H l chiu cao ca to nh) nhng khụng c
vt quỏ 35mm. õy l mt yờu cu rt cao v thc hin c yờu cu
ny cn phi thc hin cỏc gii phỏp k thut Trc a ng b.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

12

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

Nội dung của các công tác trắc địa cơ bản trong quá trình thi công xây
dựng một công trình dân dụng công nghiệp nói chung và nói riêng với loại hình
nhà cao tầng có thể được tóm tắt theo một quy trình chung như sau:
1. Thành lập xung quanh công trình xây dựng mạng lưới khống chế
trắc địa mặt bằng,độ cao. Mạng lưới này có tác dụng định vị công trình theo
hệ toạ độ sử dụng trong giai đoạn khảo sát thiết kế, nghĩa là định vị nó so với
công trình lân cận. Lưới khống chế này được sử dụng trong giai đoạn bố trí
móng công trình.
2. Chuyển các trục cơ bản của tòa nhà theo thiết kế ra thực địa, định vị
tòa nhà đảm bảo nằm trong phạm vi mốc giới đã quy hoạch dành cho xây
dựng công trình, chôn mốc và đánh dấu các trục trên thực địa.
3. Tiến hành các công tác trắc địa phục vụ việc xây dựng phần dưới
mặt đất của công trình,bao gồm các việc:
- Đào hố móng; định vị các cọc đóng hoặc cọc khoan nhồi; kiểm tra
việc thi công xây dựng đài cọc của các cột chịu lực; bố trí và kiểm tra việc
thi công xây dựng phần tầng hầm hoặc các công trình ngầm của công trình.
Cơ sở trắc địa cho giai đoạn này là hệ thống dấu mốc trắc địa được cố định ở
phía ngoài công trình dườ dạng các mốc chôn trên mặt đất hoặc là các dấu

trục được đánh dấu trên tường của các công trình xung quanh.
4. Tiến hành các công tác trắc địa phục vụ việc xây dựng phần trên
mặt đất của các công trình bao gom các việc:
- Chuyển hệ thống các trục công trình từ phía ngoài vào phía trong công
trình và lập trên mặt bằng gốc (mặt bằng tầng trệt) lưới bố trí cơ sở phía
trong của công trình.
- Dựa vào lưới nói trên, tiến hành bố trí các trục chi tiết của công
trình,đánh dấu trực tiếp các trục lên mặt sàn bê tông bằng các đinh bê tông
và dấu sơn.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

13

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

- Tiến hành các công tác bố trí chi tiết phục vụ việc xây lắp các kết cấu
của tòa nhà trên tất cả các tầng dựa vào lưới bố trí cơ sở phía trong đã được
lần lượt chuyển lên tất cả các tầng thi công xây lắp.
- Đo đạc kiểm tra hoàn công để điều chỉnh việc thi công các bộ phận
công trình theo đúng thiết kế, lập các bản vẽ và hồ sơ hoàn công dùng cho
các giai đoạn tiếp theo về sau.
5. Tiến hành các công tác đo đạc để theo dõi quá trình biến dạng trong và
sau khi đã thi công xây dựng công trình (lún, nghiêng, chuyển dịch
ngangvv).

I.4. chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản đối với công tác trắc địa
trong thi công xây dựng nhà cao tầng
I.4.1. Khái niệm về hạn sai cho phép trong xây dựng
Trong quá trình thi công xây dựng, do tác động của nhiều yếu tố khác
nhau (thiết kế, bố trí, thi công xây dựng) nên dẫn đến có sự sai lệch vị trí
thực tế của các kết cấu xây dựng so với vị trí thiết kế tương ứng của chúng.
Việc lắp đặt các kết cấu xây dựng vào vị trí thiết kế cần phải đảm bảo các
thông số hình học trong các kết cấu chung của toà nhà, trong đó các yếu tố
về chiều dài như kích thước tiết diện của các kết cấu, khoảng cách giữa các
trục của các kết cấu v.v... mà được cho trong bản thiết kế xây dựng được gọi
chung là các kích thước thiết kế và tương ứng với nó trong kết quả của
công tác bố trí sẽ cho ta kích thước thực tế. Độ lệch giữa kích thước thực tế
và kích thước thiết kế được gọi là độ lệch bố trí xây dựng. Nếu độ lệch này
vượt qua giới hạn cho phép nào đó thì độ gắn kết giữa các kết cấu xây dựng
bị phá vỡ và gây nên sự không đảm bảo độ bền vững công trình.
Do ảnh hưởng liên tục của quá trình sản xuất mà độ lệch của các kích
thước thực tế và thiết kế sẽ có những giá trị khác nhau.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

14

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa
Giỏ tr cỏc lch cho phộp
(tớnh =mm) i vi:

Tờn cỏc lch

Cỏc kt c u bờ
tụng ct thộp

Cỏc kt cu
kim loi

Độ lệch giới hạn lớn nhất so với giá trị thiết kế của kích thước (ký hiệu
max) gọi là độ lệch giới hạn trên còn độ lệch giới hạn nhỏ nhất so với

thiết kế (ký hiệu min) còn gọi là độ lệch giới hạn dưới. Các độ lệch cho
phép nhất định gọi là hạn sai cho phép trong xây dựng và ký hiệu là . Như
vậy ta có thể nhận thấy = 2 .
Qua phân tích các tiêu chuẩn về độ chính xác ta thấy rằng các hạn sai
trong xây dựng có thể phân chia ra các dạng sau:
1. Các hạn sai đặc trưng vị trí mặt bằng của các kết cấu xây dựng (sự
xê dịch trục của các móng cột, dầm v.v... so với vị trí thiết kế ).
2. Các hạn sai đặc trưng vị trí độ cao của các kết cấu xây dựng (độ
lệch về độ cao mặt tựa của các kết cấu xây dựng so với độ cao thiết kế ).
3. Các hạn sai đặc trưng về vị trí thẳng đứng của các kết cấu xây dựng
(độ lệch của trục đứng kết cấu so với đường thẳng đứng).
4. Các hạn sai đặc trưng về vị trí tương hỗ giữa các kết cấu xây dựng
(độ lệch về độ dài thiết kế và độ dài thực tế).
Bảng I.1 dưới đây trích dẫn các giới thiệu khái quát về các hạn sai xây
dựng khi bố trí công trình:

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

15

Lớp: Trắc địa C-K51


§å ¸n tèt nghiÖp

Khoa Tr¾c ®Þa

1) Các móng:
- Các độ xê dịch so với các trục bố trí:
+ Trục của các khối móng phía dưới
+ Trục của các khối móng dãy phía trên
+ Trục của các móng cốc
- Độ lệch về độ cao các bề mặt tựa phía trên của các
móng:
+ Bề mặt tựa của cốc
+ Khi tựa trực tiếp kết cấu nằm ở bên trên
- Sự xê dịch của các bu lông nền về mặt bằng
- Độ lệch độ cao đầu mút phía trên của bu lông neo
2)Các cột :
- Độ xê dịch trục cột ở tiết diện phía dưới so với
các trục bố trí
- Độ lệch trục cột ở tiết diện phía trên so với
phương thẳng đứng khi chiều cao của cột là H(m)
với:
+ H < 4.5 m
+ H = 4.5-15 m
+ H > 15 m
- Độ sai lệch độ cao đầu cột của mỗi tầng

3)Các dầm cần trục và các đường cần trục:
- Độ xê dịch trục dọc của dầm cần trục so với trục
bố trí
- Độ lệch của khoảng cách giữa các trục,các ray
cần trục của một nhịp
- Độ xê dịch tương hỗ các đầu mút của các ray cần
trục kề liền nhau về độ cao và mặt bằng

4) Các dầm,các dàn,c ác xà ngang,các xà dọc của
mái :
- Độ xê dịch của các cấu kiện so với các trục bố trí
- Độ lệch độ cao các điểm nút cơ sở của các
dầm,các xà

Sv: NguyÔn §×nh M¹nh

16

+ 20
+ 10
+ 10

+ 20
+ 10
+ 10

- 20
+ 05
+ 10

+ 20

- 20
+ 05
+ 10
+ 20

+ 05

+ 05

+ 10
+ 15
+ 0.001H
(< 35mm)
12 +12n
(n là số tầng)

+ 10
+ 15
+ 0.001H
(< 35mm)
12 +12n
(n là số tầng)

+ 05

+ 05

+ 10

+ 10

+ 02

+ 02

+ 05

+ 05

+ 20

+ 20

Líp: Tr¾c ®Þa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

- lch ca khong cỏch gia cỏc trc ca cỏc
dm,cỏc khi,cỏc x,trn mỏi theo ai phớa trờn
- lch khong cỏch gia cỏc dm dc,x dc
5) Cỏc tng,cỏc vỏch ngn,cỏc tm trn mỏi:
- xờ dch trc ca cỏc tm Panen tng v cỏc
tm vỏch ngn so vi cỏc trc b trớ tit din phớa
di
- lch b mt ca cỏc tm Panen tng v cỏc

tm vỏch ng n so vi ng thng ng tit din
phớa trờn
- S chờnh lch cao cỏc b mt ta ca cỏc tm
Panen tng v ca cỏc tm vỏch ngn trong phm
vi ca mt khi

+ 25
+ 07

+ 25
+ 05

+ 05

+ 05

+ 05

+ 05

+ 10

+ 10

Bảng I.1. Các hạn sai xây dựng khi lắp đặt các kết cấu xây dựng
I.4.2. Mối quan hệ giữa các hạn sai lắp ráp xây dựng và độ chính xác
của các công tác trắc địa
Quá trình lắp ráp xây dựng tất cả các kết cấu của toà nhà luôn phải đi
kèm với các công tác đo đạc kiểm tra. Công tác kiểm tra trắc địa bao gồm
việc xác định vị trí mặt bằng, độ cao và độ thẳng đứng của các kết cấu so với

các trục và độ cao thiết kế trong quá trình xây dựng chúng.
Cơ sở trắc địa cho công việc kiểm tra này chính là các trục bố trí hoặc
các đường thẳng song song với chúng, các vạch lắp đặt đã được đánh dấu
trên các mặt bên của các kết cấu, các mốc độ cao thi công đã được chuyển
lên các mặt sàn tầng v.v...
Độ chính xác về vị trí của các kết cấu riêng biệt so với trục bố trí (về
mặt bằng) và so với các mức độ cao thiết kế (về độ cao) được khái quát từ
bốn nguồn sai số chủ yếu sau đây:

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

17

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

- Sai số về kích thước so với thiết kế do quá trình chế tạo các kết cấu
gây nên (ký hiệu mct ).
- Sai số của việc đặt các kết cấu vào vị trí thiết kế khi lắp đặt chúng ( md ).
- Sai số của công tác kiểm tra trắc địa trong quá trình lắp đặt các kết cấu (mtd ).
- Sai số do tác động của các điều kiện ngoại cảnh (sự lún của công
trình, ảnh hưởng của nhiệt độ, v.v...) ký hiệu là mngc.
Khi đó sai số tổng hợp vị trí mặt bằng của kết cấu (kí hiệu m 0) so với
vị trí thiết kế được biểu thị bằng công thức:
2
m0 = mct2 md2 mtd2 mngc

(1.1)

Giả thiết rằng các sai số thành phần là mang đặc tính ngẫu nhiên và
độc lập với nhau, áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng giữa các nguồn sai số
thì từ công thức trên ta có:
m0=mtd 4 =2mtd
Hay:

(1.2)

1
2

mtd = m0

Nếu giả định rằng các hạn sai trong qui phạm được cho dưới dạng sai
số giới hạn và có giá trị bằng 3 lần sai số trung phương, tức là 0=3m0 thì
mối tương quan giữa hạn sai 0 và sai số trung phương của việc đo đạc kiểm
tra mtđ có thể được viết dưới dạng sau:
1 0
0,17 0
2 3

md = .
Hay:

mtd 0,2 0

(1.3)

Như vậy sai số trung phương của các công tác đo kiểm tra được tiến
hành khi đặt các kết cấu xây dựng cần không vượt quá 20% giá trị hạn sai
lắp ráp xây dựng đối với dạng công việc tương ứng.
Ngoài ra độ chính xác của các công tác trắc địa trong bố trí lắp đặt còn
phụ thuộc vào: kích thước và chiều cao của công trình, vật liệu xây dựng
công trình, trình tự và phương pháp thi công công trình v.v... Trong trường

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

18

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

hợp thi công theo thiết kế đặc biệt, các sai số cho phép chưa có trong các qui
phạm xây lắp hiện hành thì độ chính xác của các công tác trắc địa phải căn
cứ vào điều kiện kỹ thuật khi xây dựng công trình để xác định cụ thể.
I.4.3. Một số tiêu chuẩn độ chính xác của công tác trắc địa trong thi
công xây dựng công trình
Mỗi toà nhà gồm một số lượng hữu hạn các bộ phận kết cấu chính có
liên quan chặt chẽ với nhau như móng, tường, các trụ riêng biệt (các trụ hoặc
các cột), các dầm xà, các trần, mái nhà, cửa sổ, cửa ra vào v.v... tạo nên một
bộ khung chịu lực hoàn chỉnh của toà nhà. Tuỳ thuộc mỗi công trình cụ thể
mà người ta đặt ra yêu cầu về độ chính xác của công tác bố trí xây dựng.
1. Chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới cơ sở bố trí công trình [4]

Để phục vụ cho công tác bố trí trục công trình nhà cao tầng và chỉ đạo
thi công người ta thường thành lập mạng lưới bố trí cơ sở theo nguyên tắc
lưới độc lập. Phương vị của một trong những cạnh xuất phát từ điểm gốc lấy
bằng 000000 hoặc 9000000.

Bảng I.2. Chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới cơ sở bố trí công trình [4]

Cấp
Đặc điểm của đối tượng xây dựng
chính xác

Sai số trung phương
của lưới cơ sở bố trí
Đo góc
m "

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

19

Đo cạnh
mS
S

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

1

2

3

Khoa Trắc địa

Xí nghiệp hoặc cụm nhà, công trình
công nghiệp trên khu vực có diện tích
>100 ha. Khu nhà hoặc công trình độc
lập trên mặt bằng có diện tích >100ha.
Xí nghiệp hoặc cụm nhà, công trình
công nghiệp trên khu vực có diện tích
<100ha. Khu nhà hoặc công trình độc
lập trên mặt bằng có diện tích từ
10 100ha.
Nhà và công trình trên diện tích< 10ha,
đường trên mặt đất hoặc các hệ thống
ngầm trong khu vực xây dựng.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

20

3

1:25000

5

1:10000

10

1:5000

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

2. Độ chính xác của công tác bố trí công trình [4]
Độ chính xác của công tác bố trí công trình phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Kích thước, chiều cao của đối tượng xây.
- Vật liệu xây dựng công trình.
- Hình thức kết cấu của toàn thể công trình.
- Quy trình công nghệ và phương pháp thi công công trình.
Bảng I.3. Độ chính xác của công tác bố trí công trình
Sai số trung phương trung bình

Cấp
chính
xác

1

2
3

4

Đặc điểm của đối tượng
xây dựng

Đo cạnh

Kết cấu kim loại với mặt
phẳng, lắp ráp kết cấu bê
tông cốt thép, lắp ráp kết
cấu hệ trục đúc sẵn theo
1/15.000
khớp nối. Công trình cao từ
100 - 120m với khẩu độ từ
24 - 36m
Nhà cao từ 16 25 tầng.
Công trình cao từ 60 100 1/10.000
m với khẩu độ từ 18 24 m
Nhà cao từ 5 16 tầng.
Công trình cao từ 16 60
1/5.000
m với khẩu độ từ 6 - 18 m
Nhà cao đến 5 tầng. Công
trình cao đến 15 m với
1/3.000
khẩu độ 6 m

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

21

Đo góc
()

Khi
truyền
Khi đo
độ cao
trên cao
từ điểm
trên
gốc đến
một
mặt
trạm
bằng lắp
(mm)
ráp
(mm)

5

1

5

10

2

4

20

2.5

3

30

3

3

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

3. Chỉ tiêu kỹ thuật để lập lưới khống chế độ cao [4]
Lưới khống chế độ cao phải đảm bảo yêu cầu đối với công tác đo vẽ,
đặc biệt là bố trí công trình về độ cao và được nêu ở bảng sau:
Bảng I.4. Chỉ tiêu kỹ thuật để lập lưới khống chế độ cao
Khoảng

Chênh

Tích luỹ

cách lớn

lệch

chênh

nhất từ

khoảng

lệch

máy đến

cách sau

khoảng

mia

trước

cách

(m)

(m)

(m)

I

25

0,3

II

35

III
IV

Hạng

Tia

Sai số đo

Sai số

ngắm đi

trên cao

khép

cách

đến mỗi

tuyến

chướng

trạm

theo số

ngại vật

máy

trạm

mặt đất

máy

(mm)

(mm)

(mm)

0,5

0,8

0,5

1 n

0,7

1,5

0,5

0,7

1,5 n

50

1,5

3,0

0,3

3,0

6 n

75-100

2,0

5,0

0,3

5,0

10 n

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

22

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa
Chương II

Nội Dung công tác Trắc địa
Trong thi công xây dựng nhà cao tầng
II.1. thành lập lưới khống chế mặt bằng và độ cao trên
khu vực xây dựng công trình
II.1.1. Lưới khống chế mặt bằng
Để bố trí các trục và tiến hành các công tác trắc địa phục vụ cho quá
trình xây dựng công trình thì cần phải có một loạt các điểm nối trắc địa có
tọa độ và độ cao đã biết. Cũng như trong các công tác đo vẽ địa hình, người
ta gọi hệ thống các điểm như thế là lưới cơ sở của các công tác trắc địa công
trình hoặc cơ sở trong bố trí xây dựng. Nhưng để phục vụ cho bố trí công

trình thì lưới trắc địa trên khu vực xây dựng cần được lập theo hệ tọa độ giả
định (gốc tùy chọn, giá trị tọa độ gốc tùy đặt, hướng các trục tọa độ tự quy
ước và việc đo nối với tọa độ nhà nước chỉ để dùng cho việc quy đổi tọa độ).
1. Mục đích
Trong giai đoạn khảo sát thiết kế :
- ở giai đoạn này lưới khống chế chủ yếu phục vụ cho công tác đo vẽ
bản đồ địa hình tỷ lệ lớn 1: 500.
Trong giai đoạn thi công công trình các công tác trắc địa có nhiệm vụ
chính là định vị công trình :
- Từ các mốc trắc địa với các số liệu tương ứng, chuyển các trục
chính của công trình ra ngoài thực địa
- Bố trí các trục phụ của công trình, dựa trên cơ sở các trục chính đã
được bố trí.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

23

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

- Bố trí các điểm chi tiết. Đây là bước đòi hỏi độ chính xác cao nhất
để đảm bảo cho công đoạn lắp ráp sau này. Công tác bố trí điểm chi tiết diễn
ra trong suốt quá trình thi công.
- Đo vẽ hoàn công: Công tác đo vẽ hoàn công được tiến hành khi xây
dựng xong từng bộ phận và khi xây dựng xong toàn bộ công trình, từ đó

thành lập bản vẽ hoàn công tổng thể của công trình.
Trong giai đoạn vận hành công trình:
Nhiệm vụ trong giai đoạn này là việc kiểm tra hoạt động của các
hạng mục công trình trong quá trình vận hành khai thác công trình.
2. Dạng lưới
Trong thi công xây dựng các khu nhà cao tầng, người ta thường sử
dụng các dạng lưới sau: Lưới ô vuông xây dựng, lưới tam giác đo góc cạnh,
lưới đa giác để thành lập lưới cơ sở mặt bằng. Việc lựa chọn một trong số các
lưới trên tùy thuộc vào yêu cầu độ chính xác, điều kiện địa hình, địa vật và
hình dạng mặt bằng của khu nhà
Lưới ô vuông xây dựng là hệ thống các điểm trắc địa bao gồm cả
mặt bằng và độ cao, được bố trí tạo thành mạng lưới có dạng các ô vuông
hoặc hình chữ nhật với sự phân bố các điểm một cách hợp lý bao phủ toàn bộ
mặt bằng khu xây dựng, các đỉnh của lưới được cố định một cách chắc chắn.
Cạnh của lưới có chiều dài là 50m, 100m hoặc 200m và được bố trí song
song với các trục chính của công trình. Lưới ô vuông xây dựng thường được
sử dụng trong trường hợp các công trình phân bố trên khu vực lớn với yêu
cầu độ chính xác cao. Ưu điểm của loại lưới này là rất phù hợp với những
công trình có các trục song song hoặc vuông góc với nhau.
Lưới tam giác đo góc cạnh là loại lưới dùng phổ biến trong công tác
trắc địa nói chung và trắc địa công trình nói riêng. Ưu điểm của loại lưới này
là có độ chính xác cao vì lưới có nhiều trị đo thừa hơn, đồ hình lưới linh hoạt
và không phải tuân theo những quy định thông thường của lưới đo góc hoặc

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

24

Lớp: Trắc địa C-K51

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

lưới đo cạnh nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu (tùy thuộc vào
điều kiện địa hình mà có thể đo toàn góc, toàn cạnh hoặc đo một số cạnh kết
hợp với đo một số góc ).
Lưới đa giác là dạng lưới cơ sở bố trí phổ biến nhất trên các công
trình xây dựng. Dạng lưới này có tính linh hoạt, dễ thực hiện và phù hợp với
các công trình xây dựng đơn lẻ, các nhà hoặc công trình xây dựng bổ sung
hoặc xây chen. Ưu điểm của lưới đường chuyền là có khả năng phù hợp với
nhiều loại địa hình và hình dạng công trình khác nhau.
3. Yêu cầu độ chính xác đối với lưới khống chế mặt bằng [1]
- Trường hợp 1 : Nếu lưới khống chế mặt bằng chỉ thành lập với mục
đích đo vẽ bản đồ địa hình nói chung thì tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác
của nó là sai số trung phương vị trí điểm của 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 đã quy định: Sai số giới hạn vị trí điểm của lưới khống
chế đo vẽ so với điểm của lưới khống chế cơ sở ( lưới nhà nước và tăng dày )
không vượt quá 0,2mm trên bản đồ, tức là MP 0,2mm.M. Đối với vùng cây
cối rậm rạp thì yêu cầu độ chính xác này giả đI 1,5 lần, tức là MP
0,3mm.M, ở đây M là mẫu số tỷ lệ bản đồ cần thành lập. Đối với bản đồ địa
hình dùng để thiết kế, thi công công trình thì tỷ lệ bản đồ thường được lập 1:
500.
Từ sai số giới hạn Mp (0,2mm ữ 0,3mm).M, suy ra sai số trung
phương vị trí điểm của cấp không chể cuối cùng phục vụ cho đo vẽ tỷ lệ lớn
1: 5000 ữ 1:500 mP sẽ phải nhỏ hơn 2 lần sai số giới hạn vị trí điểm:
mP 0,5.MP = 0,01mm.M

(2.1)

Với M=500. Suy ra mP = 50mm
- Trường hợp 2 : Nếu lưới khống chế mặt bằng được phục vụ cho thi
công công trình ( bố trí công trình, lắp đặt thiết bị vv) thì tiêu chuẩn để

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

25

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

đánh giá độ chính xác của nó là sai số vị trí tương hỗ của hai điểm lân cận
nhau thuộc cấp khống chế cuối cùng hoặc sai số tương hỗ giữa hai điểm
trên cùng một khoảng cách nào đó.
II.1.2. Lưới không chế độ cao
1. Mục đích thàng lập lưới
Lưới khống chế độ cao được thành lập trên khu vực xây dựng để cung
cấp số liệu độ cao dùng cho đo vẽ bản đồ địa hình công trình tỷ lệ lớn
(M=500), quy hoạch độ cao của khu xây dựng, cải tạo bề mặt địa hình tự
nhiên của khu xây dựng thành các bề mặt phẳng có độ dốc hoặc hướng dốc
theo thiết kế và phục vụ cho công tác bố trí và xây lắp các công trình về độ
cao.
2. Đặc điểm
Lưới được thành lập dưới dạng lưới độ cao hạng III, IV. Trên các khu

vực có diện tích rộng cần đặt thêm các vòng thủy chuẩn hạng II.
Lưới độ cao trên khu vực xây dựng công trình thường là lưới độ cao
tự do, trong đó độ cao khởi tính là một độ cao gốc giả định. Tuy nhiên để
thống nhất về độ cao trong đo vẽ bản đồ trong toàn quốc thì lưới độ cao này
cần được đo nối với lưới độ cao nhà nước.
Lưới độ cao trên mặt bằng xây dựng thường được đặt dọc theo các
chuỗi xây dựng để thuận tiện cho công tác bố trí và thi công công trình.
Lưới thường được chia làm hai cấp :
- Cấp cơ sở: Thường được đặt ở vòng ngoài tại các vị trí chắc chắn.
Nó có tác dụng làm cơ sở phát triển các cấp tiếp theo cũng như kiểm tra định
kỳ sự ổn định của lưới độ cao thi công.
- Cấp thi công: Bao gồm các mốc độ cao thi công tạo thành các
vòng khép đan dày trên mặt bằng xây dựng. Các điểm mốc thường được đặt
dọc theo các chuỗi xây dựng và rất gần các chuỗi xây dựng.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

26

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

3. Yêu cầu độ chính xác
Độ chính xác và mật độ điểm độ cao được tính toán không những
nhằm thỏa mãn cho công tác đo vẽ trong tất cả các giai đoạn khỏa sát, thiết
kế mà còn phải đảm bảo những yêu cầu của công tác bố trí công trình về mặt

độ cao.
Để ước tính độ chính xác và mật độ của các cấp khống chế độ cao
người ta xuất phát từ yêu cầu cao nhất về độ chính xác của công tác bố trí
trên mặt bằng xây dựng. Đó là việc bố trí hệ thống ống dẫn ngầm có độ dốc
nhỏ nhất. Trong công tác này độ chính xác thường được quy định: sai số độ
cao của mốc thủy chuẩn ở vị trí yếu nhất của lưới sau bình sai so với điểm
gốc của khu vực không được vượt quá 30mm. Ký hiệu sai số này là h thì ta
có:
h 30 mm
II.2. bố trí hệ thống các trục của tòa nhà trên thực địa
II.2.1. Các khái niệm cơ bản
Trục chính của công trình là các đường thẳng cơ sở để từ đó xác định
được vị trí của tất cả các bộ phận chi tiết của công trình dựa theo các số liệu
vị trí tương hỗ đã cho trong bản thiết kế.
Vị trí của trục chính:
- Đối với các tòa nhà và các công trình xây dựng thì trục chính là
đường thẳng đi qua mép tường ngoài thiết kế của công trình hoặc có thể là
đường thẳng đi qua tâm của các cột chịu lực của công trình.
- Đối với các công trình nhỏ, đứng riêng lẻ thì trục chính là các trục
đối xứng.
- Đối với các dạng công trình khác (các công trình có dạng hình tròn,
hình bát giác v.v) thì trục chính là các đường thẳng xuyên tâm.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

27

Lớp: Trắc địa C-K51

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

- Tên gọi của trục: Thông thường các trục dọc thường được đánh dấu
bằng các chữ cái A, B, C, ,Z còn các trục ngang được đánh dấu bằng các
số 1, 2, , n.
Điểm các trục chính công trình là điểm giao nhau giữa các trục
chính dọc và các trục chính ngang. Điểm trục chính công trình cũng có thể là
điểm đánh dấu một hướng trục nào đó. Vì vậy nó là một cặp điểm nằm trên
hướng của một trục và được bố trí về hai phía đối diện của công trình.
II.2.2. Yêu cầu về độ chính xác
Theo quan niệm truyền thống, trục cơ bản của tòa nhà thường được
chọn là các đường thẳng đi qua mép tường ngoài của tòa nhà và giới hạn
đường biên của nó, hoặc cũng có thể được chọn là trục đối xứng của tòa nhà.
Song song với các trục này là sẽ là các trục dọc và ngang định vị các bộ phận
chính của tòa nhà. Thông thường đó là đường tim của các dãy cột chịu lực
của tòa nhà. Khoảng cách giữa các cột này chính là các bước cột và có giá trị
từ (6-8)m ( đối với nhà cao tầng). Trong điều kiện hiện nay các công việc đo
đạc về góc và chiều dài có thể được tiến hành một cách đồng thời, nhanh
chóng với độ chính xác cao bằng các máy toàn đạc điện tử, thêm vào đó là
phạm vi mặt bằng để xây dựng các tòa nhà cao tầng là không lớn lắm nên
hầu như người ta thường sử dụng các máy toàn đạc điện tử để bố trí trực tiếp
ngay các điểm định vị các trục công trình ( trục định vị các bộ phận chính
của tòa nhà ). Các điểm cố định trục này sẽ được dùng làm cơ sở để bố trí
các trục chi tiết của tòa nhà ( trục tường, trục cột vv).
Theo TCVN 3972-85, sai lệch của các trục cột tòa nhà so với trục bố
trí hoặc điểm đánh dấu trục trung bình không được vượt quá 5mm. Như vậy
có thể suy ra rằng các điểm mốc trục chính làm cơ sở để bố trí các dấu trục
nói trên phải có độ chính xác cao hơn cỡ 2 lần. Hay nói cách khác sai số các

điểm trục chính của công trình không vượt quá (2-3)mm. Với yêu cầu độ
chính xác này, việc bố trí các điểm trục hoàn toàn có thể được thực hiện

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

28

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

bằng các máy toàn đạc điện tử loại SET 2, SET 3, TC600 hoặc các loại máy
có độ chính xác tương đương.
II.2.3. Phương pháp bố trí
Việc xây dựng các nhà cao tầng hầu như đều nằm trong quy hoạch kiến
thiết xây dựng chung của toàn thành phố với đặc điểm chung là đa phần các
tòa nhà đều được xây dựng lại trên nền công trình cũ với quy mô lớn hơn,
hoặc giải tỏa và xây chèn nằm giữa các công trình khác hiện có. Như vậy để
đảm bảo thiết kế quy hoạch chung, việc định vị các trục cơ bản của tòa nhà
cần được thực hiện từ các điểm của lưới đường chuyền thành phố. Trong điều
kiện có thể được thì tốt nhất chuyển ra thực địa các mốc định vị nằm trùng
trên các trục cơ bản của tòa nhà hoặc có thể nằm trên đường thẳng song song
với các trục này với độ dịch chuyển nào đó (thường không quá 1m).
Trong giai đoạn đầu xây dựng công trình, mặt bằng xây dựng thường là
thông thoáng, khả năng nhìn thông suốt trên mặt bằng xây dựng là khá thuận
lợi nên trong các điều kiện trang bị máy móc hiện đại như hiện nay, việc cắm
các điểm trục trên thực địa có thể dễ dàng được thực hiện bằng phương pháp

tọa độ cực với việc sử dụng các máy toàn đạc điện tử. Trong trường hợp do
điều kiện mặt bằng xây dựng không thể bố trí được các mốc định vị trục như
trên, người ta có thể thiết lập một đường chuyền chạy bao quanh công trình
cần xây dựng. Các điểm của đường chuyền này được chọn đặt tại các vị trí
ổn định, ngoài phạm vi thi công xây dựng, có các điều kiện bảo toàn lâu dài
và khả năng phục vụ cao cho công tác bố trí các điểm trục về sau theo
phương pháp tọa độ cực hoăc giao hội cạnh. Sau khi bố trí các điểm trục cần
kiểm tra lại kích thước các đường chéo. Phương pháp đo kích thước các
đường chéo là cách tốt nhất để kiểm tra các khung chữ nhật hoặc hình vuông.
II.2.4. Cố định các mốc trục
Tùy thuộc vào điều kiện mặt bằng xung quanh công trình mà việc cố
định các trục chính có thể theo các cách sau:

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

29

Lớp: Trắc địa C-K51


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa

-Nếu mặt bằng xây dựng thông thoáng thì ở xung quanh phạm vi xây
dựng công trình và trên hai phía đối diện của hố móng theo hướng mỗi trục
chính, cần đặt một cặp mốc thẳng hàng. Đường thẳng đặt qua tâm của hai
mốc này và kéo dài vào phạm vi xây dựng công trình sẽ chính là hướng của
một trục cơ bản nào đó.
- Nếu mặt bằng xây dựng hẹp hơn, phần đất xung quang công trình

về mỗi phía không thể đặt được hai mốc (một mốc gần và một mốc xa) như
nêu ở trên, thì ta có thể chỉ đặt được một mốc cố định trục.
Điểm lưu ý :
- Các mốc có thể là các cột gỗ hoặc các cột khối bê tông có kích thước
(10x10x70)cm, được chôn sâu vào đất và được gia cố chắc chắn, tâm mốc
được cố định bằng đầu đinh có khoanh tròn bằng sơn đỏ (hoặc là dấu vạch
chữ thập hay bằng lỗ khoan nhỏ trên tấm thép ở đầu mốc bê tông), bên cạnh
có ghi số hiệu của trục.
- Sau khi kiểm tra thật chắc chắn thì có thể phóng tuyến bằng máy
kinh vĩ dọc trục và đánh dấu trục lên tường của các tòa nhà và công trình
xung quanh bằng dấu kí hiệu trục.
- Vì các mốc này nằm gần hoặc cách không xa khu vực thi công xây
dựng nên phải thường xuyên theo dõi sự ổn định và kiểm tra sự bảo toàn
của các mốc trong suốt quá trình sử dụng chúng cho các công tác bố trí.
II.3. Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần móng
công trình
Giai đoạn thi công phần móng công trình là giai đoạn tiến hành xây
dựng tòa nhà đến mức sàn của tầng đầu tiên của công trình. Cơ sở trắc địa
cho giai đoạn này là hệ thống dấu mốc trắc địa được cố định ở phía ngoài
công trình dưới dạng các mốc trên mặt đất hoặc là các dấu trục được đánh
dấu trên tường của các công trình xung quanh.

Sv: Nguyễn Đình Mạnh

30

Lớp: Trắc địa C-K51