Công tác trắc địa trong xây dựng lưới khống chế mặt bằng thi công nhà cao tầng

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Sv: Vũ Thế Dương

1

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Sv: Vũ Thế Dương

2

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

Lời nói đầu

Trong những năm gần đây, đất nước ta đang trên đà hội nhập và phát triển
mạnh mẽ về nhiều mặt. Đặc biệt trong lĩnh vực xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật.
Chúng ta đã và đang xây dựng nhiều công trình có quy mô cực lớn và hiện đại mang
tầm cỡ quốc gia. Trong đó phải kể đến một số loại công trình như: các tòa nhà cao
tầng, các khu trung cư, các khu công nghiệp, hầm đường bộ, các cầu lớn vượt sông,
các nhà máy thủy điện v.v...
Hiện nay trên địa bàn cả nước đã và đang xây dựng nhiều nhà cao tầng và khu
chung cư cao tầng với quy mô ngày càng lớn, kiểu dáng, kiến trúc ngày càng hiện đại.
Trong thi công xây dựng nhà cao tầng, vai trò và nhiệm vụ của trắc địa là rất quan
trọng. Vì thế, có làm tốt công tác trắc địa trong thi công xây dựng nhà cao tầng thì mới
đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật và thẩm mỹ của công trình.
Xuất phát từ ý nghĩa quan trọng đấy, em đã nhận đề tài tốt nghiệp:
“Công tác trắc địa trong xây dựng lưới khống chế mặt bằng thi công nhà
cao tầng”
Nội dung của đồ án được trình bày trong 3 chương như sau:
Chương 1: Công tác trắc địa trong xây dựng nhà cao tầng
Chương 2: Khảo sát thành lập lưới khống chế mặt bằng thi công nhà cao
tầng
Chương 3: Thực nghiệm
Với tinh thần làm việc nghiêm túc, khẩn trương, sự cố gắng của bản thân cùng
với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Ths.Nguyễn Văn Quang, các thầy cô giáo
trong khoa trắc địa cùng các bạn đồng nghiệp, đến nay bản đồ án của tôi đã được hoàn
thành. Do trình độ bản thân và kinh nghiệm thực tết còn hạn chế nên bản đồ án không
tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô giáo và
các bạn đồng nghiệp để bản đồ án này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ... tháng ... năm 2016
Sinh viên thực hiện:

Vũ Thế Dương

Sv: Vũ Thế Dương

3

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

CHƯƠNG 1
CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG
1.1. Giới thiệu chung về công trình nhà cao tầng
1.1.1. 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 tòa
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 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 Hòa-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 đang và sẽ 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
[1] như sau:
Sv: Vũ Thế Dương

4

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ
Bảng 1.0.1 Phân loại nhà cao tầng

TT
1
2
3
4
5

Số tầng
Từ 7 đến 11 tầng
Từ 12 đến 15 tầng
Từ 16 đến 25 tầng
Từ 26 đến 33 tầng
Từ 34 đến 50 tầng

Phân loại
Cao tầng loại 1
Cao tầng loại 2
Cao tầng loại 3
Cao tầng loại 4
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.
1.1.2. Đặc điểm kết cấu nhà cao tầng
Mỗi tòa 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 tòa nhà tạo nên bộ phận khung sườn của tòa
nhà. Tùy thuộc vào kiểu kết hợp các bộ phận chịu lực mà người ta phân ra ba sơ đồ kết
cấu của tòa nhà:
- 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 tòa nhà mà người ta còn phân chia thành: tòa
nhà nguyên khối đúc liền, tòa nhà lắp ghép và nhà lắp ghép tòa 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.
Sv: Vũ Thế Dương

5

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

- Nhà lắp ghép: Là kiểu nhà được lắp ghép từng phần khớp với 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 xây
dựng:

Hình 1.1 Lotte Center Hà Nội

Sv: Vũ Thế Dương

6

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

Hình 1.2 Khu đô thị làng quốc tế Thăng Long
1.2. Quy trình thi công xây dựng nhà cao tầng
Quy trình thi công xây dựng 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.

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
thỏa mãn các yêu cầu sau: tạo cảnh quan đẹp và thoáng đãng, không ảnh hưởng đến
Sv: Vũ Thế Dương

7

Lớp: ĐH2TĐ5

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

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 sử 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 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: 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 dựng 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 gồm các công việc cụ thể như sau: trát vữa, quét vôi, ốp tường, lát
nền...
Sv: Vũ Thế Dương

8

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

1.3. Chỉ tiêu kĩ thuật cơ bản của công tác trắc địa đối với thi công xây dựng nhà
cao tầng
1.3.1. 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 tòa 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 quá 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. Độ lệch giới hạn lớn nhất so với giá
trị thiết kế của kích thước (ký hiệu δ max) gọi là “độ lệch giới hạn trên” còn độ lệch
giới hạn nhỏ nhất so với thiết kế (ký hiệu δ 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 được ký
hiệu là ∆. Như vậy ta có thể nhận thấy ∆ = 2δ.
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 ).
Sv: Vũ Thế Dương

9

Lớp: ĐH2TĐ5

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

Bảng 1.2 Dưới đây trích dẫn các hạn sai xây dựng khi bố trí công trình[1]
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 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, các 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
- Độ lệch của khoảng cách giữa các trục của các dầm,
các khối, các xà, trần mái theo đai phía trên
- Độ lệch khoảng cách giữa các dầm dọc, xá dọc
5) Các tường, các vách ngăn, các tấm trần mái:
- Độ xê dịch trục của các tấm Panel tường và các tấm
vách ngăn so với các trục bố trí ở tiết diện phái dưới
- Độ lệch bề mặt của các tấm Panel tường và các tấm
vách ngăn so với đường thẳng đứng ở tiết diện phía
trên
- Sự chênh lệch độ cao các bề mặt tựa của các tấm
Sv: Vũ Thế Dương

10

± 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
± 20

± 05
± 20

± 25

± 25

± 07

± 05

± 05

± 05

± 05

± 05

± 10

± 10
Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

Panel tường và của các tấm vách ngăn trong phạm vi
của một khối

1.3.2. 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 tòa 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:
- 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 (m d).
- Sai số của công tác kiểm tra trắc địa trong quá trình lắp đặt các kết cấu (m td).

- 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 (ký hiệu m 0) so với vị trí thiết
kế được biểu thị bằng công thức:
(1.1)
Giả thiết rằng sai số thành phần là mang đặc tính ngẫu nhiên và độc lập với
nhau, áp dụng nguyên tác động ảnh hưởng giữa các nguồn sai số thì từ công thức trên
ta có:
(1.2)
Hay:
Nếu giả định rằng các hạn sai trong quy phạm được cho dưới dạng sai số giới
hạn và có giá trị bằng 3 lần sai số trung phương, tức là thì mới tương quan giữa hạn
Sv: Vũ Thế Dương

11

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

sai ∆0 và sai số trung phương của việc đo đạc kiểm tra m td có thể được viết dưới dạng
sau:
Hay:

(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 hợp thi công theo thiết kế
đặc biệt, các sai số cho phép chưa có trong các quy phạm xây lắp hiện hành thì độ
chính xác của công tác trắc địa phải căn cứ vào điều kiện kĩ thuật khi xây dựng công
trình để xác định cụ thể.
1.3.3. Một số tiêu chuẩn độ chính xác của công tác trắc địa trong thi công xây
dựng công trình
Mỗi tòa 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, các mái, cửa sổ, cửa ra vào v.v... tạo nên một bộ khung chịu lực hoàn
chỉnh của tòa nhà. Tùy 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 [1]
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 0000’00” hoặc 90000’00”.
Bảng 1.3 Chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới cở sở bố trí công trình
Cấp chính
xác

1

Sai số trung phương
của lưới bố trí
Đặc điểm của đối tượng xây dựng
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 >100 ha.

Sv: Vũ Thế Dương

12

Đo góc

Đo cạnh

3’’

1:25000

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

2

3

Khoa Trắc địa bản đồ

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 10÷100 ha.

Nhà và công trình trên diện tích <10 ha,
đường trên mặt đất hoặc các hệ thống
ngầm trong khu vực xây dựng.

5’’

1:10000

10’’

1:5000

2. Độ chính xác của công tác bố trí công trình [1]
Bảng 1.4 Độ chính xác của công tác bố trí công trình
Sai số trung phương trung bình
Đo cạnh
Cấp
chín
h xác

1

2

3
4

Đo góc
(“)

Khi đo
trên cao
trên
một
trạm
(mm)

Khi
truyền
độ cao
từ
điểm
gốc
trên
mặt
bằng
lắp ráp
(mm)

5

1

5

10

2

4

20

2,5

3

30

3

3

Đặc điểm của đối tượng xây
dựng

Kết cấu kim loại với mặt bằng,
lắp ráp kết cấu bê tông cốt
thép, lắp ráp kết cấu hệ trục 1/15.000
đúc sẵn theo khớp nối. Công
trình cao từ 100-120 m hoặc có
khẩu độ từ 30-36 m.
Các tòa nhà cao hơn 15 tầng.
Công trình cao từ 60-100m 1/10.000
hoặc có khẩu độ từ 18 m đến
30 m.
Các tòa nhà cao từ 5-15 tầng.
Công trình cao từ 16-60 m 1/15.000
hoặc có khẩu độ dưới 18 m.
Các tòa nhà cao dưới 5 tầng.

Công trình có chiều cao nhỏ 1/3.000
hơn 15 m hoặc có khậu độ nhỏ
hơn 6 m.

Độ chính xác của công tác bố trí công trình phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Kích thước, chiều cao của đối tương xây.
Sv: Vũ Thế Dương

13

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

- 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.

Sv: Vũ Thế Dương

14

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

CHƯƠNG 2
KHẢO SÁT THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG THI CÔNG NHÀ
CAO TẦNG
2.1. Phương pháp thành lập lưới khống chế mặt bằng thi công công trình nhà cao
tầng
Lưới không chế mặt bằng thi công công trình nhà cao tầng có thể được thành
lập dưới dạng tam giác đo góc, đường truyền đa giác, lưới đo góc cạnh kết hợp, lưới
tam giác đo cạnh, lưới tứ giác không đường chéo, giao hội và phương pháp có ứng
dụng công nghệ GPS.
2.1.1. Phương pháp tam giác
1. Phương pháp tam giác đo góc
Phương pháp tam giác là một phương pháp thông dụng để thành lập lưới khống
chế tọa độ mặt bằng. Để xác định vị trí mặt bằng của một số điểm đã chọn trên mặt
đất, ta nối các điểm này thành các tam giác và các điểm này liên kết với nhau thành
mạng lưới tam giác. Đồ hình của lưới tam giác thường là: chuỗi tam giác, tứ giác trắc
địa, đa giác trung tâm ...

Hình 2.1 Chuỗi tam giác đo góc
Ưu điểm: Khống chế được khu vực rộng lớn, dễ đo dễ tính toán. Lưới có nhiều
trị đo thừa nên có nhiều thông số để kiểm tra, tăng độ tin cậy của kết quả đo.
Nhược điểm: Bố trí lưới khó khăn, tầm thông hướng hạn chế.
2. Phương pháp tam giác đo cạnh
Ngày nay có các máy đo xa điện tử rất phát triển, việc đo cạnh tương đối thuận
tiện và có độ chính xác cao. Trong phương pháp này, đo chiều dài của tất cả các cạnh
trong tam giác. Từ chiều dài của tất cả các cạnh trong tam giác ta có thể tính được giá

Sv: Vũ Thế Dương

15

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

trị của tất cả các góc trong tam giác, sau đó có thể tính được tọa độ của các điểm còn
lại của lưới khống chế.

Hình 2.2 Chuỗi tam giác đo cạnh
Ưu điểm: Trị đo ít, khống chế được khu vực rộng lớn.
Nhược điểm: Trị đo thừa ít, độ chính xác tính chuyền phương vị cũng kém hơn
đo góc nên lưới đo cạnh không có độ tin cậy cao. Trong điều kiện kinh tế kĩ thuật như
nhau thì lưới đo góc vẫn ưu việt hơn. Để có thêm trị đo thừa, nâng cao độ chính xác
của lưới, khi xây dựng lưới tam giác đo cạnh người ta thường chọn lưới có hình dạng
là lưới đa giác trung tâm, lưới tứ giác trắc địa hay lưới tam giác dày đặc.
3. Phương pháp tam giác đo góc-cạnh
Thực chất của phương pháp này là tiến hành đo tất cả các góc, các cạnh trong
mạng lưới tam giác.
Ưu điểm: cho độ chính xác cao, phạm vi khống chế rộng lớn.
Nhược điểm: khối lượng đo đạc lớn, việc xây dựng mạng lưới phức tạp và tốn
kém.
2.1.2. Phương pháp đường chuyền
Lưới đường chuyền là một hệ thống các điểm trên mặt đất, các điểm này liên
kết với nhau tạo thành đường gấp khúc. Tiến hành đo tất cả các cạnh và góc ngoặt của
đường chuyền ta sẽ xác định được vị trí tương hỗ giữa các điểm. Nếu biết tọa độ của
một điểm góc phương vị của một cạnh ta có thể tính ra góc phương vị của các cạnh và

tọa độ của các điểm khác trên đường chuyền. Khi xây dựng lưới tọa độ theo phương
pháp đường chuyền có thể sử dụng các dạng cơ bản sau: đường chuyền phù hợp,
đường chuyền treo, đường chuyền khép kín và lưới đường chuyền.
Ưu điểm: Ở vùng địa hình khó khăn hoặc địa vật bị che khuất nhiều, đặc biệt là
các thành phố, lưới đường chuyền rất dễ chọn điểm, dễ thông hướng đo vì tại một
điểm chỉ cần thấy hai điểm khác. Sự thay đổi góc ngoạt cũng không bị hạn chế vào
khu vực che khuất, dễ phân bố điểm theo yêu cầu của công việc đo đạc giai đoạn sau.
Sv: Vũ Thế Dương

16

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

Việc đo góc ngang rất đơn giản vì tại mỗi điểm thường đo hai hướng, tại điểm nút số
lượng đo sẽ nhiều hơn. Các cạnh được đo trực tiếp cho nên độ chính xác các cạnh
tương đối đều nhau, còn trong lưới tam giác đo góc các cạnh được tính chuyền nên có
độ chính xác không đều nhau.
Nhược điểm: Trong một số trường hợp về phương tiện máy móc kỹ thuật bị hạn
chế thì khối lượng đo cạnh sẽ nhiều hơn. Trị đo thừa ít, không có điều kiện kiểm tra
góc ngoài thực địa (trừ trường hợp lưới khép kín) chỉ khi tính toán mới phát hiện được.

Hình 2.3 Lưới đường chuyền khép kín
2.1.3. Phương pháp tứ giác không đường chéo
1. Tứ giác đơn
Lưới tứ giác không đường chéo là một dạng lưới đo góc cạnh kết hợp có khả

năng ứng dụng tốt để thành lập lưới trắc địa công trình.
Xét đồ hình của lưới tứ giác không đường chéo như hình vẽ:

Hình 2.4 Tứ giác không đường chéo
Trong lưới đo 2 cạnh kề nhau: AB = a và BC = b, đo 4 góc A, B, C, D. Các
cạnh còn lại của tứ giác được tính theo công thức:
Sv: Vũ Thế Dương

17

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ
(2.1)
(2.2)

Trong tứ giác không đường chéo có một trị đo thừa, từ trị đo thừa này viết được
một phương trình điều kiện hình:
VA+ VB+ VC+ VD+ ωβ = 0

(2.3)

- Độc chính xác chiều dài cạnh
Theo tài liệu [2] có các công thức đánh giá độ chính xác chiều dài cạnh như
sau:
(2.4)
(2.5)

Từ công thức trên ta có nhận xét: sai số trung phương chiều dài cạnh trong tứ
giác phụ thuộc vào độ chính xác đo góc m β và sai số đo cạnh đối điện, không phụ
thuộc vào độ chính xác của cạnh kề với nó.
- Độ chính xác chuyền phương vị
Giả sử cạnh AB có phương vị là α 0 với sai số theo hình vẽ ta có các công thức
tính các góc phương vị còn lại như sau:
(2.6)
(2.7)
Tính đến điều kiện hình trong tứ giác, chúng ta có các công thức tính sai số
trung phương phương vị cạnh CD và AD như sau:
(2.8)
(2.9)
2. Lưới tứ giác không đường chéo
Đối với chuỗi các hình chữ nhật (hình 2.5): đo cạnh a và các cạnh bên bi.
Sau khi bình sai điều kiện hình, sai số trung phương của cạnh cuối tính theo
công thức:
(2.10)

Sv: Vũ Thế Dương

18

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ
Hình 2.5 Chuỗi tứ giác không đường chéo

Nếu trong chuỗi có hai cạnh đầu và cuối thì cạnh sai số chiều dài cạnh trung
gian (ci) được tính theo công thức:
(2.11)
Trong đó m1, m2 là sai số chiều dài cạnh ci tính theo hai đường 1 và 2.
Trong chuỗi tứ giác, sai số của cạnh di tính theo công thức:
(2.12)
2.1.4. Phương pháp xây dựng lưới trắc địa có ứng dụng công nghệ GPS
Lưới GPS là lưới trắc địa không gian trong hệ tọa độ WGS- 84 (World
Geodetic System – 84).
Lưới GPS nói chung không khác nhiều so với mạng lưới trắc địa truyền thống.
Lưới gồm các điểm được chôn trên mặt đất nơi ổn định hoặc bố trí trên các công trình
vững chắc, kiên cố. Các điểm của lưới GPS được liên kết với nhau bởi các cạnh đo
độc lập. Nhờ các cạnh đo này, tọa độ, độ cao của các điểm GPS sẽ được tính. Các cạnh
được đo trong các đoạn đo (gọi là các session), với thời gian thu tín hiệu quy định đủ
để đảm bảo độ chính xác cạnh đo theo yêu cầu độ chính xác của mạng lưới GPS.
Độ chính xác của lưới GPS không phụ thuộc vào đồ hình của lưới, do vậy việc
chọn điểm GPS đơn giản hơn chọn điểm trong lưới trắc địa truyền thống. Tuy nhiên do
đặc điểm đo GPS nên khi bố trí điểm đặt máy GPS có một số yêu cầu khác so với
phương pháp truyền thống. Cụ thể là :
- Vị trí điểm được chọn phải cách xa các khu vực phát sóng như trạm điện, trạm
phát thanh, truyền hình... để giảm các nguồn gây nhiễu tín hiệu.
- Cần lưu ý đến điều kiện thông thoáng lên bầu trời thuận tiện cho việc thu tín
hiệu vệ tinh. Không đặt máy thu GPS dưới dặng cây, các tán cây, dưới chân các tòa
nhà cao tầng... tránh tình trạng tín hiệu vệ tinh bị gián đoạn ảnh hưởng đến kết quả
GPS. Tốt nhất nên bố trí điểm đo sao cho góc mở lên bầu trời không nhỏ hơn 150 0
hoặc 1400.
- Vị trí đặt máy thu GPS cũng không quá gần các bề mặt phản xạ như các cấu
kiện kim loại, các hàng rào, mặt nước... để tránh hiện tượng đa đường dẫn.
Nếu đảm bảo được các yêu cầu nêu trên thì ngoài các nguồn sai số cơ bản ảnh
hưởng đến chất lượng đo GPS sẽ được giảm thiểu.

Sv: Vũ Thế Dương

19

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

Các điểm GPS không cần thông hướng với nhau, yêu cầu thông hướng giữa
một cặp điểm trong lưới GPS được đặt ra khi phát triển lưới cấp thấp hơn. Các cặp
điểm thông hướng này được sử dụng để đo nối phương vị.

Hình 2.6 Lưới được đo bằng công nghệ GPS
- Ưu điểm: Lưới được xây dựng bằng phương pháp GPS có ưu điểm là không
đòi hỏi phải xây dựng tiêu mốc cao, ít phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, các công tác
đo ngắm và tính toán có thể tự động hóa, thời gian thi công nhanh và lưới đạt độ chính
xác cao.
Ở nước ta đã sử dụng công nghệ GPS để thành lập hệ thống tọa độ cơ bản nhà
nước phủ trùm toàn bộ lãnh thổ và lãnh hải. Ngoài ra công nghệ GPS còn được áp
dụng để thành lập lưới phục vụ cho công tác khảo sát thiết kế thành lập bản đồ công
trình xây dựng ở khu vực có địa hình phức tạp như công trình thủy lợi, thủy điện...
- Nhược điểm: Thiết bị thu tín hiệu GPS khá đắt tiền nên hiệu quả kinh tế mang
lại chưa cao.

Sv: Vũ Thế Dương

20

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

2.2. Thiết kế thành lập các bậc lưới khống chế mặt bằng thi công nhà cao tầng
2.2.1. Mục đích, nội dung thành lập lưới
- Để đảm bảo thi công các hạng mục của nhà cao tầng.
- Để thành lập hệ thống dấu trục công trình trên khung định vị hoặc trên tường
bao.
- Để đảm bảo việc thi công các hạng mục phía dưới công trình như công tác: thi
công hệ thống móng cọc, đài móng và các tầng hầm.
- Là cơ sở mặt bằng để tiến hành thực hiện các công tác trắc địa trên các tầng
sàn thi công bao gồm: xác định đường bao công trình, hệ thống cầu thang, các hệ cột
cũng như các trục công trình.
- Dùng để đo vẽ hoàn công công trình.
2.2.2. Thiết kế các bậc lưới
Lưới trắc địa công trình được xây dựng thành nhiều bậc theo từng giai đoạn xây
dựng công trình. Trong quá trình phát triển, nếu yêu cầu độ chính xác tăng lên thì lưới
ở các bậc tiếp theo được xem như lưới cục bộ.
Trong trường hợp đó lưới không chỉ có một bậc. Số bậc phát triển bằng số lần
chuyển lưới có độ chính xác thấp đến lưới có độ chính xác cao. Khi xây dựng nhà cao
tầng lưới khống chế thi công được chia thành các loại sau:

1- Lưới khống chế cơ sở trên mặt bằng xây dựng
Lưới khống chế trong giai đoạn này đảm bảo việc thi công các cọc móng và
chuyển các trục móng công trình ra thực địa.

2- Lưới khống chế trên mặt bằng móng
Lưới khống chế trong giai đoạn này phục vụ cho việc bố trí chi tiết trên mặt
bằng tầng một và là cơ sở để xây dựng lưới ở các tầng tiếp theo.
3- Lưới khống chế trên các tầng sàn thi công phục vụ cho việc bố trí chị tiết ở
các tầng.
2.3. Thành lập lưới cơ sở mặt bằng trên khu vực xây dựng
2.3.1. Xác định độ chính xác cần thiết
1. Đảm bảo thi công các cọc móng

Sv: Vũ Thế Dương

21

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

Độ chính xác cần thiết của lưới khống chế có thể dựa vào các quy định hiện
hành. Nếu quy định sai lệch vị trí điểm tim cọc so với vị trí thiết kế không được vượt
quá D/10, trong đó D là chiều rộng tiết diện cọc, nghĩa là[2]:
(2.13)
Áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng giữa các nguồn sai số ta có:
(2.14)
Từ đó ta tính được sai số trung phương của công tác trắc địa:
(2.15)
Trong trắc địa công trình, sai số của một đối tượng được bố trí bao gồm sai số

lưới không chế (mkc) và sai số của công tác bố trí (mbt). Do vậy ta có thể viết:
(2.16)
Áp dụng nguyên tắc đồng ảnh hưởng ta có:
(2.17)
=>

(2.18)

2. Đảm bảo chuyển các trục công trình ra thực địa
Trong thi công móng công trình, mạng lưới khống chế nên lập một lần sử dụng
cho cả hai mục đích: Bố trí cọc móng và bố trí trục công trình. Các trục móng được
đánh dấu trên khung định vị hoặc hệ thống dấu mốc đầu trục, dùng để bố trí chi tiết
khi thi công móng.
Để xác định chính xác mạng lưới không chế đảm bảo công tác bố trí các trục, ta
xuất phát từ quy định trong Tiêu Chuẩn Xây Dựng Việt Nam 9398: 2012: “ Độ lệch
của trục chân móng đối với trục thiết kế không vượt quá 10mm ”.
Nếu coi đây là sai số trung phương lớn nhất thì theo nguyên tắc đồng ảnh
hưởng ta có:
Nếu giữa lưới khống chế và công tác bố trí ta cũng áp dụng nguyên tắc đồng
ảnh hưởng thì:
Như vậy độ chính xác các trục móng công trình ra thực địa thường cao hơn yêu
cầu độ chính xác bố trí các cọc móng.

Sv: Vũ Thế Dương

22

Lớp: ĐH2TĐ5

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

2.3.2. Các phương pháp thành lập lưới
Lưới khống chế thi công phần móng công trình có thể sử dụng phương pháp:
- Phương pháp 1: Các điểm lưới tạo thành cặp điểm song song với trục công
trình.
Khi xây dựng lưới theo phương pháp này chúng ta nên sử dụng lưới ô vuông.
Chiều dài cạnh của lưới ô vuông thường chênh lệch không nhiều so với khoảng cách
giữa các trục của công trình. Lưới ô vuông thuận lợi cho việc bố trí các trục bằng máy
kinh vĩ và thước thép.
- Phương pháp 2: Các điểm của lưới nằm ngoài phạm vi công trình
Phương pháp này được sử dụng khi công trình được xây dựng trong điều kiện
chật hẹp hoặc công trình xây chen. Theo phương pháp này chúng ta nên sử dụng lưới
tam giác đo góc-cạnh hoặc lưới đa giác, các loại lưới này có ưu điểm là cho độ chính
xác đồng đều. Hiện nay với sự phát triển và hoàn thiện của các máy toàn đạc điện tử
phương pháp tam giác đo góc-cạnh được sử dụng phổ biến để thành lập lưới khống
chế thi công công trình.
2.3.3. Đo nối và xác lập hệ tọa độ công trình
Để đảm bảo độ chính xác khi bố trí hệ thống móng cọc cũng như tránh tình
trạng khi bố trí, vị trí của công trình bị dịch chuyển sang phần đất xung quanh. Chúng
ta nên đo nối lưới khống chế cơ sở trên mặt bằng xây dựng với các mốc cấp đất vì các
mốc cấp đất do Sở Tài Nguyên và Môi Trường xác định với độ chính xác rất thấp.
Khi sử dụng các mốc của lưới khống chế nên chuyển từ hệ tọa độ quốc gia về
hệ tọa độ công trình vì hệ tọa độ quốc gia không phù hợp cho việc sử dụng trong xây
dựng công trình. Các trục của nó không song song với các trục của công trình gây khó
khăn cho công tác bố trí chi tiết đặc biệt là đối với phần móng. Để tiện cho việc bố trí
chi tiết công trình khi chọn hệ tọa độ công trình nên chọn sao cho các trục của nó song
song hoặc vuông góc với các trục của công trình.

Sv: Vũ Thế Dương

23

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

2.3.4. Bố trí và đánh dấu lưới thi công lên tường bao

Hình 2.7 Bố trí và đánh dấu lưới thi công lên tường bao
Đối với công trình nhà cao tầng ở các đô thị lớn, nhất là trong điều kiện thi
công ở Việt Nam thì mạng lưới thi công thường được thành lập ở khu vực chật hẹp,
không thuận lợi cho đo ngắm và bảo quản các mốc lâu dài các điểm mốc khống chế.
Trong điều kiện như vậy để tránh các mốc khống chế thi công bị mất trong quá trình
thi công người ta chuyển các trục công trình lên tường bao đã có chắc chắn ở xung
quanh công trình.
Giả sử có các điểm I, II, III, IV là các điểm lưới trục công trình.
Các dấu (1)-(1), (2)-(2), (3)-(3), (4)-(4) là các trục công trình cần gửi lên tường
bao.
là các dấu mốc nằm trên hướng của các trục công trình.
Việc đánh dấu các điểm của lưới trục lên tường bao được thực hiện như sau:
Dùng máy kinh vĩ đặt tại điểm I định hướng về điểm II nâng ống kính lên ngắm
vào bức tường đã có, dùng sơn đánh dấu điểm (3). Đảo ống kính 180 0 về phía sau lại
đánh đấu điểm (3). Làm tương tự ta sẽ đánh dấu được các trục còn lại. Các dấu trục
này là căn dấu định vị để chuyển các trục công trình lên tầng và phục hồi lại vị trí các

điểm lưới trục công trình đã mất trong quá trình thi công
Sv: Vũ Thế Dương

24

Lớp: ĐH2TĐ5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Trắc địa bản đồ

Công tác chuyển các lưới trục công trình lên tường bao sẽ gặp phải một số
nguồn sai số sau:
- Sai số định tâm máy đối với điểm đánh dấu gần máy.
- Sai số bắt mục tiêu đối với điểm trên tường bao.
2.4. Thành lập lưới khống chế mặt bằng móng
2.4.1. Thành lập lưới khung
Do yêu cầu bố trí trục công trình đòi hỏi độ chính xác rất cao, vì vậy cần phải
xây dựng một lưới trục gốc ABCD là lưới khung có các vị trí tọa độ đúng như thiết kế
hoặc lệch trong hạn sai cho phép. Việc thành lập lưới trục công trình được tiến hành
theo phương pháp hoàn nguyên, các bước làm cụ thể như sau:
Bước 1: Đo tính tọa độ thực tế của lưới
Áp dụng phương pháp lưới tứ giác đo cạnh có đường chéo để thành lập lưới,
hiện nay có các máy đo dài điện tử độ chính xác cao đáp ứng được yêu cầu này. Sau
khi đo đạc tính toán bình sai lưới với một phương vị gốc và một tọa độ điểm gốc giả
định có thể tính được tọa độ chính xác của tất cả các điểm trong lưới.
Bước 2: Hoàn nguyên lưới

Hình 2.8 Sơ đồ hoàn nguyên lưới

Từ tọa độ thực tế của các điểm lưới A 1, B1, C1, D1 tiến hành hoàn nguyên vị trí
của các điểm lưới về A, B, C, D ta tiến hành tăng dày các điểm lưới theo các phương
pháp như đặt khoảng cách theo hướng chuẩn, phương pháp giao hội hướng chuẩn dựa
trên các điểm đã biết.
2.4.2. Tăng dày các điểm lưới trục công trình
Theo hình vẽ các điểm của lưới trục công trình tăng dày ở đây là các điểm E,
F,... P, Q. Có hai phương pháp cơ bản để tăng dày các lưới trục công trình như sau:
1. Phương pháp đặt khoảng cách theo hướng chuẩn

Sv: Vũ Thế Dương

25

Lớp: ĐH2TĐ5