Bài giảng trắc địa công trinh giao thông thủy lợi

Chương 1: KHẢO SÁT
VÀ XÂY DỰNG
TUYẾN ĐƯỜNG
Chương 1:
KHẢO
SÁT
VÀ
XÂY
DỰNG
TUYẾN
ĐƯỜNG


1.1 - Khái niệm về tuyến đường và định tuyến đường:
1.1.1 - Khái niệm:
Tuyến đường là đường nối giữa các điểm tim đường
+ Trong mặt phẳng, tuyến gồm các đoạn thẳng có hướng khác
nhau và chêm giữa chúng là các đường cong phẳng có bán kính cố
định hoặc thay đổi.


+ Trong mặt cắt dọc tuyến bao gồm các đoạn thẳng có độ dốc khác
nhau và nối giữa chúng là những đường cong đứng có bán kính
không đổi
Đường cong đứng


1.1.2 - Các yếu tố tuyến đường:
Tuyến đường được thể hiện trên 3 bản vẽ cơ bản gồm:
- Bình đồ dọc tuyến;
- Mặt cắt dọc;

- Mặt cắt ngang.


+ Bình đồ dọc tuyến: là hình chiếu bằng của bề mặt địa hình dọc
tuyến lên mặt phẳng


+ Mặt cắt dọc tuyến: là mặt cắt thẳng đứng theo trục tuyến đường đã
duỗi thẳng, giao tuyến giữa mặt cắt dọc và mặt đất tự nhiên biểu diễn
sự thay đổi của địa hình dọc tuyến.

Mặt cắt
thẳng
đứng

Đường đen

Đường đỏ
(Thiết kế)


+ Mặt cắt ngang tuyến: là mặt cắt thẳng đứng vuông góc với trục
thiết kế, giao tuyến giữa mặt cắt ngang tuyến và mặt đất tự nhiên
biểu diễn sự thay đổi địa hình ngang tuyến tại vị trí đo vẽ mặt cắt
ngang.


Tuyến đường xác định bởi các yếu tố sau:
- Điểm đầu, điểm cuối và các điểm đỉnh ngoặt;

- Các góc chuyển hướng θ1, θ2, θ3 ở chỗ đổi tuyến;
- Chiều dài và góc phương vị của các đoạn thẳng;
- Các yếu tố của đường cong:
+ Góc chuyển hướng θi;
Đ
+ Bán kính cong R;
θi
+ Chiều dài đoạn tiếp cự T;
T
B
T
+ Chiều dài đường cong K;
G
K
+ Đoạn phân cự B;
+ Đoạn đo trọn D.
Tđ
- Các cọc lý trình:
R

O

Tc


0 1

2 3 4 5 6 7 8

Cọc Hm

(100m)

9

Cọc Km
(1000m)

11
Cầu


1.1.3 - Các thông số của việc định tuyến đường:
-Thông số mặt phẳng:
+ Góc ngoặt;
+ Bán kính cong phẳng;
+ Chiều dài các đường cong chuyển tiếp, các đoạn thẳng
chêm.
-Thông số độ cao:
+ Các độ dốc dọc;
+ Chiều dài các đoạn trong mặt cắt
+ Bán kính cong đứng.


1.1.4 - Đặc điểm định tuyến đường ở vùng đồng bằng và miền núi:
a - Ở đồng bằng độ dốc trung bình của mặt đất thường nhỏ
hơn độ dốc thiết kế cho phép nên công tác định tuyến chủ yếu dựa
vào địa vật.
- Nguyên tắc định tuyến:
+ Giữa các địa vật có đường bao nên đặt tuyến thẳng;
+ Đỉnh của góc ngoặt chọn đối diện với khoảng giữa của địa

vật để cho tuyến đường vòng qua địa vật đó;
+ Góc chuyển hướng cố gắng không lớn hơn 200 - 300.


b - Ở miền núi do độ dốc lớn hơn đáng kể so với độ dốc thiết
kế của tuyến đường, cho nên việc định tuyến được chọn chủ yếu dựa
vào địa hình trên cơ sở độ dốc giới hạn của từng đoạn tuyến.
Để đảm bảo độ dốc thiết kế phải kéo dài tuyến bằng cách làm
lệch tuyến đường đi những góc khá lớn so với đường thẳng.
- Nguyên tắc định tuyến:
+ Định tuyến theo một độ dốc giới hạn;
+ Các yếu tố được chọn cần lưu ý đến mặt cắt thiết kế đã lập
trước đây và các yêu cầu khi chêm đoạn thẳng và đoạn cong;
+ Căn cứ vào độ dốc định tuyến và độ kéo dài cho phép của
tuyến đường quyết định vị trí các đỉnh góc ngoặt và độ lớn của góc.


1.2 - Khảo sát đường giao thông.
1.2.1 - Phân loại đường.
2.1.1.1 Đường ô tô:
- Phân loại theo ý nghĩa hành chính:
+ Hệ thống đường quốc lộ
+ Hệ thống đường địa phương
- Phân loại theo tiêu chuẩn việt nam:
+ Đường cao tốc
+ Đường ô tô
2.1.1.2 Đường Sắt:
- Đường cấp I;
- Đường cấp II;
- Đường cấp III

1.2.2 - Quy định kỹ thuật khi thiết kế tuyến đường:
Yêu cầu chủ yếu đề ra đối với các tuyến đường giao thông là
độ bằng phẳng và an toàn cho các chuyển động với tốc độ cho trước.
Xác định:
- Độ dốc cho phép cực đại
- Bán kính cong tối thiểu
Bảng các chỉ tiêu kỹ thuật tuyến đường (Trang 15)


1.2.3 - Quy trình công nghệ của việc khảo sát tuyến đường:
1.2.3.1 - Khảo sát điều tra trước khi thiết kế để thành lập báo cáo
kinh tế kỹ thuật.
1. Khảo sát kinh tế giao thông:
- Khảo sát, xác định trọng tâm tuyến;
- xác định phương án kinh tế nhất, dự kiến cường độ chuyển động;
- Dự tính các đặc trưng kỹ thuật.
2. Chọn hướng đi cơ bản của tuyến đường:
- Định tuyến trong phòng trên bản đồ địa hình;
- Thành lập sơ đồ và bình đồ ảnh (hoặc dựa vào ảnh hàng không
hiện có);
- Khảo sát thực địa;
- Khảo sát địa chất;
- So sánh các phương án;
- Thành lập báo cáo thiết kế kỹ thuật cho tuyến đường.


1.2.3.2 - Khảo sát thiết kế chi tiết để thành lập bản thiết kế kỹ
thuật tuyến đường và các công trình dọc tuyến.

1. Chọn phương án tối ưu:
- Đo vẽ ảnh hàng không theo các tuyến ở tỷ lệ 1:15000 - 1:10.000;
- Xây dựng lưới khống chế cơ sở mặt bằng và độ cao dọc tuyến;
- Thành lập bình đồ tuyến ở tỷ lệ 1: 10000 - 1: 5000 với khoảng cao
đều 2 - 5m;
- Khảo sát địa chất
- Định tuyến trong phòng và thiết kế các phương án tuyến, tính toán,
so sánh chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật và lựa chọn phương án tối ưu.
2. Khảo sát và chính xác hóa vị trí tuyến đường ngoài thực địa:
- Chuyển phương án tuyến đã chọn ra thực địa; khảo sát thực địa vị
trí tuyến đường.
- Đo vẽ thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
- Đo vẽ địa chất công trình tỷ lệ lớn dọc tuyến, đo đạc thủy văn khu
vực xây dựng cầu;
- Thống nhất phương án với các cơ quan chức năng và địa phương


1.2.3.3 - Khảo sát trước khi xây dựng để thành lập bản vẽ thi
công.
1. Bố trí tuyến đường ngoài thực địa:
- Định tuyến ngoài trời kết hợp với bố trí các điểm cọc và đo thủy
chuẩn dọc tuyến;
- Đo vẽ bổ sung bình đồ 1: 2.000 - 1: 500 với khoảng cao đều 0.5 m
vùng xây dựng cầu và những chỗ phức tạp;
- Đánh dấu vị trí những điểm cơ bản của tuyến.
2. Xây dựng cơ sở trắc địa dọc tuyến:
- Xây dựng các mốc cơ sở mặt bằng và độ cao toàn tuyến.
3. Tiến hành công tác điều tra thăm dò:
- Thăm dò địa chất công trình dọc tuyến, thăm dò khí tượng thủy
văn và thổ nhưỡng khu vực;

- Đo nối trắc địa với các lỗ khoan thăm dò địa chất và thủy văn
4. Chỉnh lý trong phòng các tài liệu khảo sát. Thành lập mặt cắt
dọc, mặt cắt ngang và bình đồ dọc tuyến:
- Thu thập tài liệu, kiểm tra và so sánh với yêu cầu kỹ thuật, vẽ mặt
cắt dọc, mặt cắt ngang và bình đồ dọc tuyến.


1.3 - Phương pháp định tuyến đường:
Định tuyến đường là xác định tuyến trên bản đồ hoặc ngoài
thực địa đảm bảo về các mặt kinh tế, kỹ thuật và xây dựng.
Khi định tuyến cần nắm chắc các yếu tố như thiết kế hướng
chính của tuyến, độ dốc dọc, cấp kỹ thuật của tuyến.
- Định tuyến trong phòng
- Định tuyến ngoài trời
1.3.1 - Định tuyến trong phòng:
- Định tuyến trong phòng được thực hiện để chọn hướng cơ bản của
tuyến và các phương án tuyến khi khảo sát kinh tế - kỹ thuật.
+ Phương pháp thử;
+ Phương pháp đặt các đường có cùng độ dốc.


1 - Phương pháp thử:
Nội dung: Đánh dấu trên bản đồ địa hình tuyến đường ngắn nhất và
dựa vào đó thành lập mặt cắt dọc tuyến và tuyến thiết kế.
Trên cơ sở mặt cắt dọc tìm ra những khu vực có thể chuyển
tuyến sang trái hoặc sang phải để độ cao của thực địa gần với độ cao
thiết kế. Sau đó quyết định lại tuyến để thiết kế.


Mặt cắt dọc tuyến xác định trên bản đồ

AA

123

B

120
110
100

A90
80

B


2 - Phương pháp đặt các đoạn có cùng độ dốc:

- Áp dụng ở vùng núi
- Căn cứ vào khoảng cao đều h giữa các đường đồng mức kế
tiếp trên bản đồ và độ dốc cho phép I của tuyến đường để tìm trên
hướng tuyến đã cho các đoạn có cùng độ dốc thiết kế
h
D  TgV
 ihtk

- Bản đồ tỷ lệ 1:M thì khoảng cách đó tương ứng trên bản đồ

là

d  itk h.M


- Tính được d, dùng compa xác định các đoạn có cùng độ
dốc trên bản đồ. Lấy A làm tâm quay theo hướng tới B cắt
đường đồng mức kế tiếp tại 1. Tiếp tục lấy 1 làm tâm, cứ thế ta
tiến dần đến B


1.3.2 - Định tuyến đường ngoài thực địa:

- Dùng máy thủy chuẩn

Ta có ∆h = D.i
i là độ dốc và i = tgα
b = a + ∆h
- Dùng máy kinh vĩ


1.3.2 - Định tuyến đường ngoài thực địa:

- Chuyển bản thiết kế tuyến đường ra thực địa
+ Phương pháp cạnh vuông góc: Khi trên bản đồ địa
hình và ngoài thực địa có các điểm khống chế mặt bằng
+ Phương pháp tọa độ cực: Nếu biết tọa độ các điểm
đỉnh góc ngoặt của tuyến đường cùng trong hệ tọa độ với các
điểm khống chế
- Đo các góc ngoặt của tuyến: Đo theo phương pháp đơn
giản với độ chính xác 30”

- Đo chiều dài tuyến đường
+ Đo chiều dài tổng quát
+ Đo chiều dài chi tiết
- Đánh dấu tuyến đường ngoài thực địa


1.4 - Bố trí đường cong tròn:
1.4.1 - Bố trí các điểm cơ bản của đường cong tròn:
Đ1
1800 - θi
2

β
T
Tđ
Đ0

R

B
K

G

T
Tc

R
R

Đ2

-Máy
đangkinh
ngắm
mộtĐ1
- Đặt máy
vĩ về
tạiTđiểm
đỉnh
c, quay
θi
0- θ
180
góc
hướng
phân
i xác
ngắm đỉnh phía
sauđịnh
Đo và
cố định
2
o
bộ phận ngắm,
trến hướng đo dùng
giác
β, đo
trênrahướng

đo đo
một - Quay máy ngắm đỉnh phía
thướcgóc
thép
một đoạn
có ra
chiều
đoạn
bằngT,phân
xác
trí trước Đ2 bố trí đoạn có chiều dài
dài bằng
đánhcự
dấuB vị
tríđịnh
tiếp vị
đầu
điểm
bằng T, đánh dấu điểm cuối Tc
Tđ giữa G của đường cong