Bai giang về công tác giám sát trong trắc địa xây dựng

TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------Chuyên đề 6.1.

Giám sát công tác quan trắc, đo đạc trong thi
công xây dựng công trình
4 tiết
Mở đầu
I. Giám sát công tác xây dựng và sử dụng lới khống chế công trình
I.1. Giám sát công tác sử dụng hệ tọa độ quốc gia
I.2. Giám sát công tác xây dựng lới thi công
I.3. Nội dung hồ sơ, báo cáo lới trắc địa
II. Thiết bị trắc địa phục vụ đo đạc xây dựng công trình
II.1. Độ chính xác đo đạc trong xây dựng
II.2. Thiết bị trắc địa hiện đại sử dụng trong xây dựng công trình
II.3. Hồ sơ kiểm định thiết bị trắc địa
III. Giám sát công tác trắc địa trong các giai đoạn xây dựng công trình
III.1. Giám sát công tác định vị công trình
III.2. Giám sát công tác đo đạc trong thi công xây dựng công trình
III.3. Giám sát công tác đo vẽ hoàn công
III.4. Giám sát công tác đo biến dạng công trình

1


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

Mở đầu

Thực địa

trắc địa
xây dựng
Thiết kế

Bản đồ

Bộ môn Trắc địa - 2009

2


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

I. Giám sát công tác xây dựng và sử dụng lới
khống chế công trình
I.1. Giám sát công tác sử dụng hệ tọa độ quốc gia

Trong công tác đo đạc cần xác định hệ qui chiếu, làm cơ sở cho để xác định các
đại lợng đo.
- Phơng thẳng đứng, nằm ngang
Phơng thẳng đứng song song với phơng của lực hút trái đất, song song với đờng
dây dọi.
Phơng nằm ngang vuông góc với phơng của lực hút trái đất, vuông góc với đờng

dây dọi.
Một điểm trong không gian đợc xác định khi biết tọa độ XYZ, trong Trắc địa thờng dùng tọa độ XYH để xác định điểm trên mặt đất.
- Hệ tọa độ HN-72
Ellipxoid Kraxopski 1940
a = 6 378 245m
f = 1/298,3

Kinh tuyến trục

Xích đạo
S O

0o 3o 6o 9o12015o18o

Hình 1.1 Phép chiếu Gauss.

Hình 1.2 Hình chiếu Gauss với múi chiếu 6o.

- Hệ tọa độ vn-2000
Số 83/2000/qđ-ttg ký ngày 12-7-2000
Tên hệ qui chiếu và hệ toạ độ quốc gia: VN 2000
Tham số hệ VN-2000:
Ellipsoid WGS-84 toàn cầu với kích thớc:
. Bán trục lớn
a = 6 378 137,8m
. Độ dẹt
f = 1 : 298, 257 223 563
3

TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------. Tốc độ góc quay quanh trục = 7 292 115,0x10-11rad/s
. Hằng số trọng trờng Trái đất GM = 3 986 005. 108 m3s-2
. Điểm gốc tọa độ quốc gia: No0 nằm trong khuôn viên Viện nghiên cứu địa
chính, đờng Hoàng Quốc Việt, Hà Nội.
. Lới chiếu toạ độ phẳng: Lới chiéu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế.
o
Múi 6 K0 = 0,9996 dùng cho bản đồ tỉ lệ: 1: 500 000 đến 1: 25 000
Múi 3o K0 = 0,9999 dùng cho bản đồ tỉ lệ: 1 :10 000 đến 1 : 2000
Hệ toạ độ phẳng hai chiều XOY
x
X
yÂ

YA
XA =

xA
o

O

Phép chiếu utm

Universal Transverse Mercator
m = 1,10014

Kinh tuyến trục

m=1
A

Yy
m=1

Xích đạo

m=0.9996

180 km180 km

500km
Hình 1.3. Hệ tọa độ vuông góc dùng trong Trắc địa

Hình 1.4. Phép chiếu UTM

4


TS. Vò ThÆng
Bé m«n Tr¾c ®Þa Trêng §HXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

- hÖ ®é cao quèc gia hßn dÊu

Kinh tuyÕn A
Kinh tuyÕn gèc

A
M§T (A)

A

λο

h AB

A

B

HA

ψA

HB

M§T (B)
MNG
BiÓn

MÆt gª«it

λA

DÞ thêng ®é cao
MÆt elipx«it

H×nh 1.5. HÖ ®é cao dïng trong Tr¾c ®Þa

5


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

Độ cao so với mặt nớc biển của một điểm là khoảng cách từ điểm đó đến mặt nớc
gốc, đi qua mức nớc biển trung bình ở Hòn Dấu Đồ Sơn.
Độ cao so với mặt nớc biển còn gọi là độ cao thờng hay độ cao thuỷ chuẩn.
Độ cao so với mặt nớc biển là độ cao sử dụng trong xây dựng công trình, là cơ sở
để xác định chiều nớc chẩy. Độ cao này thờng đo theo phơng pháp đo cao hình học
(đo thuỷ chuẩn) hoặc đo cao lợng giác. Các phơng pháp trên đo dựa trên hớng chuẩn
là phơng của trọng lực.
- Độ cao trắc địa
Độ cao trắc địa của một điểm là khoảng cách từ điểm đó đến mặt Trái đất qui ớc đợc chọn là mặt Ellipxoid.
Độ cao trắc địa ngày nay thờng đo bằng công nghệ GPS.

I.2. Giám sát công tác xây dựng lới thi công
- lới khống chế quốc gia

Phiếu cấp tọa độ

6

TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

- lới khống chế khu vực
Bảng:Lựa chọn cấp hạng lới tuỳ thuộc vào diện tích đo vẽ
Diện tích
đo vẽ, km2
> 200
50 ữ 200
10 50
5 ữ 10
2,5 ữ 5
1 ữ 2,5
<1

Khống chế cơ sở
Mặt bằng
Lới NN
Lới tăng dày
II, III, IV
1,2
III, IV
1,2
IV
1,2
IV
1,2
1,2

2
-

Khống chế đo vẽ
Độ cao

Mặt bằng

Độ cao

II, III, IV
II, III, IV
III, IV
IV
IV
IV

Tam
giác
nhỏ, đờng
chuyền
kinh
vĩ

Đo
cao
kỹ
thuật

- Sai số trung phơng lập lới khống chế thi công

\

1

Diện tích khu vực > 100ha
Công trình độc lập diện tích > 10ha

Sai số trung phơng lập lới
Đo
Đo cạnh
Đo cao
góc
Trên 1km
đờng đo
3

1/25 000

4
7


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------2
Diện tích khu vực < 100ha
Công trình độc lập diện tích 1 - 10ha
5

1/10 000
6
3
Công trình diện tích <1ha,
Đờng, ống dẫn gầm trong phạm vi
10
1/5 000
10
xây dựng
4
Đờng, ống dẫn gầm trong phạm vi
xây dựng
30
1/2 000
15

- mốc trắc địa

Là vật đánh dấu ngoài thực địa, không thay đổi vị trí theo thời gian.
Mốc GPS hạng IV kích thớc 50cmx50cm
Mốc đờng chuyền 2 trên nền đá
KT 20x20cm

8


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------Mốc thi công Cầu Thang trì

Tìm mốc

I.3. Nội dung hồ sơ, báo cáo lới trắc địa
- Đề cơng kỹ thuật thiết kế xây dựng lới
- Bảng thống kế tọa độ và độ chính xác các điểm khống chế
-Sơ dồ vị trí mốc
II. Thiết bị trắc địa phục vụ đo đạc xây dựng công trình
II.1. Độ chính xác đo đạc trong xây dựng
- Một số khái niệm về đánh giá độ chính xác đo đạc
. Sai trung phơng một lần đo. Đây là tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác của
công tác đo đạc đã tiến hành
Công thức của Gauss

=

Công thức Bessel

=

e12 + e 22 + ....+ e n2
n
v12 + v 22 + .... + v n2
n 1

Trong đó:
ei = li - X
vi = li - x
li - các giá trị đo; X - giá thực của đại lợng đo; x - giá trị đo trung bình
. Sai số giới hạn Egh = (2 - 3) .Đây chính là sai số cho phép đợc đa ra trong
các qui phạm

. Sai số của giá trị trung bình =

sẽ là:


n

nó đặc trng độ chính xác của kết quả đo

. Sai số của hàm các đại lợng đo trực tiếp y = f(t1, t2,.tn)
trong đó ti là các đại lợng đo trực tiếp có các sai số trung phơng tơng ứng là i

9


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------2

f 2 f
1 +
t1
t 2

y =

2

f

2
2 + ..... +

t n

2

2
n



. Sai số tơng đối: Là tỷ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị của đai lợng đo,
chúng đợc biẻu diễn dới dạng phân số có tử số là 1 và mẫu là các số chẵn trăm,
nghìn Ví dụ: 1: 500, 1: 2 000, 1: 10 000. Ký hiệu p.p.m. là 1: 1 000 000.
- Độ chính xác trắc địa cần thiết trong xây dựng công trình
Dung sai trong xây dựng gồm các thành phần sau:
Dungsaixaydung = Tr ắ cdia + Thic ô ng + Biend ạ ng
2

2

2

2

. Dung sai xây dựng phụ thuộc vật liệu xây dựng, kết cấu và phơng pháp thi
công của công trình, dung sai đó đợc xác định trong qui phạm.
. Dung sai trắc địa đợc xác định theo nguyên tắc đồng ảnh hởng hoặc tối u hoá
kinh tế.

Trong qui phạm Việt Nam và một số nớc xác định dung sai trắc địa dựa vào ba yếu
tố:
1. Dung sai bố trí trục mặt bằng MB
2. Dung sai chuyển trục lên tầng theo phơng thẳng đứng TĐ
3. Dung sai xác định độ cao H.
Các dung sai đợc tính nh sau:
MB = 0,8o/oo.S.K
TĐ = 0,5o/oo.S.K
H = 0,3o/oo.H.K
S khoảng cách giữa các trục
H Chênh cao giữa các tầng
k hệ số phụ thuộc độ chính xác công trình.
Cấp công trình
K

1

2

0,25 0,40

4

3
0,63

1,00

5

6

1,60 2,50

Ví dụ công trình lắp ghép k =1, công trình bê tông cốt thép đổ tại chỗ K = 2.
Để đảm bảo dung sai trắc địa, cần phải bố trí các điểm chính xác gấp 3 lần dung sai
trắc địa cho phép, để ảnh hởng của chúng là không đáng kể (<11%).
Ví dụ:
Độ chính xác giữa hai điểm trên công trình

m

Điểm

K = 2, S = 10m
S = 100m
K = 1, S = 10m

thì
thì
thì

=

K. S
mm
2,5

mĐiểm = 2,5mm
mĐiểm = 8,0mm

mĐiểm = 1,4mm
10


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------S = 100m thì
mĐiểm = 4,0mm
Độ chính xác bố trí góc bằng

m" =

0,03.K
"
S

Ví dụ:
K =1, S = 100m thì m = 10
Độ chính xác chuyển trục lên tầng
mH (mm) = 0,8. S m
Ví dụ:
S = 10m, mH = 2,5mm; S = 100m, mH = 8,0mm.

II.2. Thiết bị trắc địa hiện đại sử dụng trong xây dựng công trình
- Máy đo khoảng cách cầm tay
. Thớc thép

Mini meter MM30-MM30R SOKKIA
Distance measurement by laser beam

Khoảng cách đo 30m / 100m
Sai số đo mS = 3mm

Máy đo khoảng cách cầm tay khoảng cách tới 200m sao sô 3mm /100m

11


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

- máy toàn đạc điện tử

Ni dung cụng tỏc trc a trong giai on xõy dng cụng trỡnh l xỏc nh cỏc
im, cỏc ng trc nm ngang, ng trc thng ng, ng trc song song, xỏc
nh cỏc mt phng nm ngang, mt phng thng ng, mt phng nghiờng Cỏc
yu t ny c xỏc nh bng cỏc dng c truyn thng nh thc thộp, mỏy kinh
v, mỏy thu bỡnh Ngy nay vi s tin b nhanh chúng ca khoa hc k thut,
nhiu thit b mi, ng dng cỏc cụng ngh hin i cho chỳng ta kh nng t ng
hoỏ cụng tỏc trc a trong cỏc giai on cụng trỡnh vi chớnh xỏc cao nh ton
c in t; ng dng ca thiết bị laze; cụng ngh o GPS v bn s dựng trong
trc a xõy dng..

12


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD

9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

NG DNG MY TON C IN T

Mỏy ton c in t l dng c trc a hin i, giỳp chỳng ta o c cỏc yu
t c bn l gúc, cnh, cao, to mt bng. S kt hp ca mỏy kinh v, mỏy o
khong cỏch ó hỡnh thnh loi mỏy ton c in t cú kh nng t ng hoỏ cao
khi mỏy cú b phn nh v b phn t ghi s liu o. Mỏy ton c in t hin ó
cú n bn th h:
Th h th nht: mỏy do ngi iu khin, ngi o bt mc tiờu v bm phớm
ghi vo b nh ca mỏy cỏc s liu o.
Th h th hai: mỏy cú tớnh t ng cao hn, ngi o ch cn hng ng kớnh
ti mc tiờu l mỏy t ng bt mc tiờu v t ng ghi s liu o vo b nh.
Th h th ba: mỏy ton c in t cú kh nng t ng hoỏ rt cao. Khi o ch
cn mang gng ti t ti cỏc im o, mỏy s t ng bt mc tiờu, t ng ghi
s liu vo b nh. Th h ny, mỏy in t lm vic theo kiu ngi mỏy.
Th h th t: mỏy ton c in t khụng gng, kh nng lm vic hon ton t ng.
Mỏy in t cú chớnh xỏc rt cao. Gúc cú th o t chớnh xỏc 0,5- 7,
cnh t chớnh xỏc 0,5mm+1.10-6S.
Hin Vit Nam chỳng ta cú rt nhiu loi ton c in t ca cỏc hóng ni ting
nh Leica, Wild, Sokia, Topcon, Nicol, Geotronic
Ton c in t cú th dựng o gúc bng, gúc ng, khong cỏch nghiờng,
khong cỏch ngang v xỏc nh cao theo nguyờn lý o cao lng giỏc. Ngoi ra
khi s dng mỏy ton c in t chỳng ta cú th s dng cỏc hm sau:
1. Xỏc nh khong cỏch cỏc im chi
tit n ng thng cho trc (hỡnh 1).
Khi o, t mỏy ton c ti im A,
ngm v hai im ó bit to l B v
C. Sau ú ln lt o ti cỏc im chi tit

Mỏy t ng xỏc nh khong cỏch Si ca
cỏc im chi tit ti ng thng BC cho
trc.

i.

Hỡnh 1: Xỏc nh khong cỏch ti ng thng cho trc

2. Xỏc nh gia s to hai im. t
mỏy ti im A ó bit to , ngm v im B
cng ó bit to . Sau ú o ti im chi tit i.
Mỏy t ng xỏc nh cỏc gia s to gia
im i v im B (hỡnh 2).
Hỡnh 2: Xỏc nh gia s to hai im

13


TS. Vò ThÆng
Bé m«n Tr¾c ®Þa Trêng §HXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------3.Xác định khoảng cách và độ cao các điểm (hình 3). Đặt máy tại điểm A đã biết
toạ độ, định hướng về điểm C. Đặt gương tại
điểm B. Sau khi đã xác định toạ độ điểm b, tại
công trình, đo các góc bằng, góc nghiêng tới
các điểm chi tiết trên công trình. Máy sẽ tự
động tính khoảng cách nghiêng, khoảng cách
ngang và độ cao các điểm chi tiết trên công
trình.
Hình 3: Xác định gia số toạ độ

4.Tự động xác định toạ độ điểm trên
đường chuyền (hình 4). Khi đo đường
chuyền qua các điểm 1, 2, 3, 4 … máy sẽ tự
động xác định toạ độ các điểm trên đường
chuyền. Ví dụ khi đo tại điểm 3, định hướng
về điểm 2. Sau khi đo đến điểm 4, máy sẽ tự
động xác định toạ độ điểm 4 và tính tổng gia
số toạ độ từ điểm 1 tới điểm 4.
Hình 4: Xác định toạ độđiểm cuối đường chuyền

5.Giao hội sau (hình 5). Đặt máy tại điểm cần xác định toạ độ, sau đó đo tới ba
đến năm điểm đã biết toạ độ. Máy tự giải bài
toán giao hội sau và cho toạ độ điểm cần xác
định.
Hình 5: Giao hội sau

6. Xác định khoảng cách tới địa vật. Khi cần xác định khoảng cách từ tâm địa vật
tới điểm cho trước (hình 6), đặt máy tại điểm bất kỳ, ngắm tới gương tại điểm đã
biết. Đo góc và khoảng cách. Sau đó đo góc
phải tới tâm của địa vật. Máy sẽ tự động tính
khoảng cách từ điểm đã biết đến tâm địa vật.
Hình 6: Xác định khoảng cách đến tâm
địa vật

7. Bố trí điểm chi tiết (hình 7). Khi cần bố trí điểm chi tiết, ví dụ các điểm của
đường cong bằng, đặt máy tại điểm P đã
biết toạ độ, ngắm về điểm Q cũng đã biết
toạ độ. Sau đó nhập toạ độ các điểm chi
14

TS. Vò ThÆng
Bé m«n Tr¾c ®Þa Trêng §HXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------tiết cần bố trí trên đường cong. Máy sẽ tự động tính và hiện trên màn hình các tham
số bố trí các điểm chi tiết của đường cong. Trong quá trình bố trí cần đo kiểm tra lại
một số điểm đã biết toạ độ khác. Ví dụ điểm đầu và điểm cuối đường cong.
Hình 7: Bố trí điểm chi tiết đường cong

.
- ỨNG DỤNG LAZE TRONG XÂY DỰNG

Tia laze được ứng dụng trong máy toàn đạc điện tử với vai trò là sóng mang để
đo khoảng cách. Ánh sáng laze là chùm sáng đơn sắc, có độ chuẩn cao, vì vậy nó
còn được dùng để xác định hướng chuẩn, mặt phẳng chuẩn phục vụ cho công tác tự
động hoá đo đạc trong xây dựng công trình.
Có thể kể đến những ứng dụng của chùm tia laze trong máy toàn đạc điện tử như
sau:
- Chùm tia laze hẹp, mạnh và song song giúp xác định đường chuẩn, thay cho
dây căng phục vụ công tác bố trí các trục công trình. Mặt phẳng xác định nhờ chùm
tia laze được thay thế mặt phẳng tia ngắm trong đo cao thuỷ chuẩn. Có thể xác định
mặt phẳng nằm ngang hoặc mặt phẳng nghiêng nhờ chùm tia laze. Chùm tia laze lắp
đặt vào máy chiếu thiên đỉnh để thay thế tia ngắm quang học.
- Chùm tia laze được sử dụng như đường trục để phục vụ công tác xây lắp, nó
thay thế đường trục được căng bằng dây trong công tác thi công truyền thống.
- Chùm tia laze được sử dụng thay mặt thuỷ chuẩn trong đo cao hình học. Khi
đo, trên mia được gắn cửa sổ có bộ phận cảm biến, nếu cửa sổ trên mia nằm trong
mặt phẳng xác định bởi chùm tia laze, trong bộ phận cảm biến sẽ phát tiếng kêu bíp
– bíp, đèn báo mầu đỏ chuyển sang màu xanh. Đọc số tương ứng với vị trí bộ cảm

biến trên mia, xác định được khoảng cách từ mặt phẳng tia ngắm laze tới đế mia.
Chùm tia laze hẹp được xác định trên mia với khoảng cách tới 150m vào ban
ngày và tới 400m vào ban đêm, 300m trong hầm lò mà không cần gương phản chiếu.
Độ chính xác đo bằng chùm tia laze là 0,6mm trên khoảng cách 5m và 6-10mm trên
khoảng cách 200m trong khoảng thời gian đo 6 đến 10 giây. Độ chính xác dễ dàng
đạt được khi đo bằng laze trong đêm tối hoặc xác định ở tâm của chùm tia laze.
Định đường thẳng và mặt phẳng bằng thiết bị laze
Sử dụng thiết bị phát ra chùm ra tia laze xoay đặt cố định tại một điểm trên công
trường, trên các máy xây dựng gắn bộ cảm biến. Nhờ vào mặt phẳng xác định bằng
chùm tia laze xoay và bộ cảm biến gắn trên các máy xây dựng giúp người điều khiển
phương tiện đào đắp, san ủi đến cao độ thiết kế (hình 8).
Giả sử tại công trường đặt máy phát nguồn tia laze xoay ở độ cao H máy. Cần phải
đào, đắp, san ủi đến cao độ Hthi công. Sau khi xác định cao độ công tác.
h = Hmáy – Hthi công
Các thiết bị thi công như máy đào,
máy ủi, máy xúc (hình 8) sẽ tự động đào
đắp đến độ cao thi công đã định.
Trong xây dựng, độ chính xác đào
đắp, san ủi là khoảng 3cm, độ chính xác
xác định điểm máy xây lắp trên công
15


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------trỡnh l khong 3mm. chớnh xỏc trờn hon ton cú th ỏp ng c khi s dng
cỏc thit b laze.
Hỡnh 8: Mỏy xõy dng iu khin bng laze

Hỡnh 9: Tia laze dựng trong khi o ng hm

Vi cỏc thit b phỏt ra chựm tia laze hp, mnh c dựng nh ng trc
thi cụng v kim tra khi xõy dng cụng trỡnh.
Dựng ton c in t laze b trớ, kim tra thi cụng mt ng, l ng, l
ng, b trớ ng cong xỏc nh gng lũ trong khi thi cụng ng hm.
Dựng thit b laze kim tra, t ng hoỏ cụng tỏc o ng hm (hỡnh 9).
Trờn mỏy o hm (1) c t ng iu khin nh mỏy kinh v laze (2), phỏt ra
chựm tia laze (3), chiu vo tiờu ngm (4) v chiu sang tia ngm (5) gn trờn mỏy
o hm, giỳp mỏy xỏc nh ỳng tuyn cn o.
. Máy chiếu đứng và định tâm ZNL của leica
. Máy quyét laze theo chiều ngang và theo chiều đứng RUGBY 200
. Máy quyét laze theo chiều ngang và theo chiều đứng RUGBY 300SG 400DG

16


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

- Máy thuỷ bình laze và mia mã vạch

Máy thuỷ bình điện tử Leica DNA03 DNA -10

17


TS. Vũ Thặng

Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

Máy thuỷ bình điện tử Leica DNA03 DNA -10 Thông số kĩ thuật

- hệ thống định vị toàn cầu gps

18


TS. Vò ThÆng
Bé m«n Tr¾c ®Þa Trêng §HXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

M¸y thu GPS

X¸c ®Þnh to¹ ®é ®Þa t©m b»ng GPS

X¸c ®Þnh to¹ ®é gi÷a hai ®iÓm b»ng GPS

19


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

Xác định gia số toạ độ giữa hai điểm bằng GPS

II.3. Hồ sơ kiểm định thiết bị trắc địa

Thiết bị trắc địa là dụng cụ đo đạc chính xác, khi chế tạo phải tuân theo các
yêu cầu của nguyên lý cấu tạo. Nhng quá trình vận chuyển, sử dụng nhiều nguyên
nhân dẫn tới các điều kiện bị phá vỡ. Về nguyên tắc, dụng cụ trắc địa phải kiểm
nghiệm và hiệu chỉnh trớc khi sử dụng.

III. Giám sát công tác trắc địa trong các giai đoạn
20


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
-----------------------------------------------------------------------------------------------

xây dựng công trình
III.1. Giám sát công tác định vị công trình
Lên phơng án tính toán số liệu cho công tác bố trí và các công tác trắc địa
khác trong quá trình xây dựng
Xác định vị trí của công trình trên thực địa bằng cách bố trí các trục chính
Xác định đờng biên đào móng, độ sâu của móng. với móng cọc phải xác định
vị trí cọc, chỉnh cọc thẳng đứng, đo độ cao đỉnh cọc v.v

Cọc định vị
tiêu chuẩn xây dựng việt nam
TCXDVN 309 : 2004
Công tác trắc địa trong xây dựng công trình Yêu cầu chung

tiêu chuẩn việt nam

TCVN 3972 : 1985
21


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------Công tác trắc địa trong xây dựng

III.2. Giám sát công tác đo đạc trong thi công xây dựng công trình
Chuyển trục lên sàn tầng 1 (cốt 0) và các tầng trên trong quá trình xây dựng
Chuyển độ cao lên các tầng
Cân chỉnh các cấu kiện xây dựng vào vị trí mặt bằng và vị trí không gian của chúng
Đo vẽ hoàn công sau từng công đoạn xây dựng để xác định vị trí thực tế của các chi
tiết công trình đã đợc xây lắp.
Độ chính xác yêu cầu của công tác bố trí phụ thuộc vào dạng công trình xây dựng
Sai số trung chơng đo đạc khi bố
trí
Đo góc
Đo dài Đocao,mm

Loại công trình
1. Kết cấu thép liên kết nút, kết cấu bêtông
cốt thép lắp ghép.
2. Công trình cao hơn 60m, nhà trên 60
tầng hoặc khẩu độ hơn 30m
3. Nhà 5 đến 16 tầng, công trình cao từ 15

đến 60m, khẩu độ từ 6 - 30m
4. Nhà dới 5 tầng, khẩu độ dới 6m công
trình cao dới 15m
5. Công trình bằng đất

10"

1/15 000

1

10"

1/10 000

2

20"

1/5 000

2

30"
45"

1/3 000
1/1 000

5

10

Cơ quan tiêu chuẩn quốc tế (ISO) đã đa ra các công thức xác định sai số bố trí
nh sau:
- Đô chính xác bố trí độ dài giữa 2 điểm thuộc công trình xây dựng
L =

K
2,5

L

22


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------Trong đó: L - khoảng cách giữa 2 điểm tính bằng mét
K - hệ số phụ thuộc vào phơng pháp thi công, với công trình lắp
ghép K=1; công trình đỗ tại chỗ K = 2
- Độ chính xác bố trí góc đợc tính theo công thức
L =

0,03K
L

- Độ chính xác bố trí độ cao
H = 2,0mm với công trình đổ tại chỗ
H = 0,8mm với công trình lắp ghép

- Khi chuyền trục lên tầng cao
CT = 0,8 L (mm)
tiêu chuẩn xây dựng việt nam
TCXD 203 : 1997
Nhà cao tầng Kĩ thuật đo đạc phục vụ công tác thi công

III.3. Giám sát công tác đo vẽ hoàn công
Đo vẽ hoàn công
Mục đích của đo vẽ hoàn công là xác định lại vị trí mặt bằng và độ cao, kích thớc thực
tế của công trình vừa đợc xây dựng xong từng công đoạn. Nó là cơ sở để giải quyết mọi vấn
đề trong quá trình xây dựng nh tổ chức những biện pháp khắc phục các hiện tợng sai hỏng,
bố trí những công trình mới không vi phạm những công trình cũ đ ã có, nhất là khi xây dựng
các công trình ngầm. Bản vẽ hoàn công toàn phần cũng đợc hoàn thành cùng lúckhi xây
dựng xong công trình. Đây là cơ sở, là số liệu pháp qui để giải quyết những nhiệm vụ kỹ thuật
khác, sữa chữa, mở rộng công trình v.v

23


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------Vị trí tổng thể của công trình đợc xác định từ lới không chế trắc địa bằng các
phơng pháp đo vẽ bản đồ thông thờng. Kích thớc giữa các trục, vị trí các cấu kiện,
các chi tiết của công trình đợc xác định độc lập trong phạm vi công trình.
Phơng pháp đo vẽ hoàn công về mặt bằng áp dụng các phơng pháp nh toạ độ
cực, toạ độ vuông góc, giao hội góc, giao hội cạnh. Về độ cao áp dụng phơng pháp
đo cao hình học.
Về nguyên tắc, tất cả các số liệu ghi trên bản vẽ thiết kế đề đợc xác định lại
trên thực tế đã xây dựng và đợc ghi trực tiếp lên bản vẽ và để trong dấu ngoặc đơn.

Trong đó cần đặc biệt chú ý các trờng hợp sau:
- Đối với các công trình ngầm phải tiến hành đo vẽ kịp thời trớc khi lấp đất.
Chú ý xác định vị trí các đỉnh góc ngoặt, tâm các giếng thăm, chỗ giao nhau với các
công trình khác, độ cao của đáy công trình v.v
- Vị trí trục móng, các cấu kiện của móng cần đợc xác định ngay sau khi xây
dựng xong và kịp thời có những nhận xét, kết luận về sai số cho phép.
- Độ chính xác của công tác đo vẽ hoàn công tối thiểu phải đạt đợc tơng đơng
với độ chính xác của công tác bố trí đẫ tiến hành.

III.4. Giám sát công tác đo biến dạng công trình

1. Những khái niệm chung
Nh chúng ta đã biết một công trình xây dựng khi thiết kế đợc tính toán dựa vào
các số liệu khaỏ sát và tải trọng làm việc. Những số liệu khảo sát gồm có điều kiện
địa chất, thuỷ văn, tính chất cơ lý của đất nền, chế độ ma, gió, động đất v.vCác tải
trọng tác động lên công trình gồm có trọng lợng bản thân công trình, ngời, đồ vật khi
sử dụng công trình
Các yếu tố trên mặc dù đã đợc tính đến nhng ngời ta không thể tính hết đợc
một cách hoàn toàn chính xác. Trong quá trình xây dựng và khai thác còn rất nhiều
yếu tố ngẫu nhiên tác động lên công trình.
Các công trình nếu chịu quá tải trọng cho phép sẽ bị biến dạng, hậu quả là
công trình bị lún, nghiêng, cong, võng, nứt hoặc có thể nghiêm trọng hơn là sụp đổ.
Do vậy trong quá trình thi công và thời kỳ đầu của quá trình khai thác ngời ta cần
phải theo doĩ sự biến dạng để xem xét khả năng làm việc ổn định của công trình. Các
số liệu quan trắc trong quá trình xây dựng sẽ giúp ngời xây dựng xử lý kịp thời các
trờng hợp bất thờng. Thí dụ có thể điều chỉnh tiến độ thi công nếu tốc độ lún quá
nhanh, thay đổi thiết kế hoặc có biện pháp gia cố kịp thời nếu thấy mức độ biến dạng
của công trình không phù hợp với dự tính ban đầu trong thiết kế.
Để xác định độ biến dạng của công trình có rất nhiều phơng pháp, trong đó
trắc địa là một trong những phơng pháp đợc áp dụng nhiều. Trong trắc địa cũng có

nhiều phơng pháp khác nhau:
- Phơng pháp ảnh mặt đất: Bằng kỹ thuật đo chụp ngời ta tién hành chụp ảnh
công trình qua các thời điểm, đo chúng để xác định độ biến dạng. Phơng pháp này đợc áp dụng cho những công trình lớn nh đập nớc, nhà máy thuỷ điện.
- Phơng pháp chọn các điểm cần quan trắc trên công trình, dùng các kỹ thuật
đo (góc, độ dài, độ cao) trong trắc đại để xác định vị trí của chúng qua các chu kỳ, so
sánh chúng và tính đợc độ biến dạng.
24


TS. Vũ Thặng
Bộ môn Trắc địa Trờng ĐHXD
9.2009
----------------------------------------------------------------------------------------------Biến dạng thực chất là chuyển vị không gian của các điểm trên công trình qua
một chu ký thời gian. Vì chúng ta không thể quan trắc hết đợc tất cả các điểm của
công trình nên cần thiết phải chọn một số điểm có khả năng chuyển vị nhiều nhất. Ví
dụ với nhà khung chịu lực, các điểm trên cột chắc chắn sẽ lún nhiều hơn. Những
điểm trên công trình đợc chọn để theo dõi chuyển vị qua các chu kỳ thới gian đợc
gọi là các điểm quan trắc.
Để xác định vị trí của các điểm quan trắc ngời ta phải đo nối chúng với một hệ
thống điểm đợc cố định kiên cố nằm ngoài phạm vi biến dạng của công trình gọi là
các mốc chuẩn. Các mốc này đợc định ký đo và bình sai, tính toán trọng một hệ qui
chiếu thống nhất. Từ hệ thống mốc chuẩn và các kết quả đo tính đợc toạ độ và độ cao
của các điểm quan trắc. Công tác quan trắc biến dạng đợc tiến hành với độ chính xác
đo đạc rất cao và tính toán bình sai chặt chẽ.
Cũng nh các công tác trắc địa khác, ngời ta chia chuyển vị của các điểm quan
trắc thành hai thành phần: chuyển vị thẳng đứng đợc gọi là lún và xác định bằng các
phơng pháp đo độ cao. Chuyển vị mặt bằng gọi tắt là chuyển dịch đợc xác định bằng
toạ độ x, y bởi các phơng pháp đo góc và độ daì
2. Quan trắc độ lún
tiêu chuẩn xây dựng việt nam

TCXDvn 271 : 2002
Qui trình kĩ thuật xác định độ lún công trình dân dụng
và công nghiệp bằng phơng pháp đo cao hình học

Việc quan trắc lún đợc tiến hành theo các bớc sau:
- Nghiên cứu đồ án thiết kế móng và kết cấu của công trình, khảo sát hiện trờng làm cơ sở cho việc lập kế hoạch và thiết kế công tác đo đạc
25