Khảo sát các tính năng kỹ thuật của máy toàn đạc điện tử Leica TS02 trong công tác trắc địa công trình

Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………………….
CHƯƠNG I . TỔNG QUAN CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH.
1.1. Công tác trắc địa trong thi công xây dựng công trình
1.1.1. Thành lập lưới khống chế mặt bằng và độ cao trên khu vực xây dựng công trình
1.1.1.1. Lưới khống chế mặt bằng
1.1.1.2. Lưới khống chế độ cao
1.1.2. Bố trí hệ thống các trục công trình
1.1.2.1. Các khái niệm cơ bản
1.1.2.2. Yêu cầu về độ chính xác
1.1.2.3. Phương pháp bố trí
1.1.2.4. Cố định các mốc trục
1.1.3. Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần móng công trình
1.1.3.1. Công tác trắc địa phục vụ thi công đào hố móng
1.1.3.2. Công tác trắc địa phục vụ thi công các cọc khoan nhồi
1.1.3.4. Công tác trắc địa phục vụ thi công các đài cọc, các mong bang và tầng hầm
công trình
1.1.3.5. Công tác trắc địa phục vụ đo hoàn công hố móng
1.1.4. Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần thân công trình
1.1.4.1. Xây dựng lưới bố trí cơ sở trên mặt bằng gốc và chuyển độ cao vào phía trong
các công trình
1.1.4.2. Chuyển các điểm của lưới bố trí cơ sở từ mặt bằng gốc lên các mặt sàn tầng
( đối với công trình nhà cao tầng )
1.1.4.3. Độ chính xác chiếu điểm trong xây dựng nhà cao tầng
1.1.4.4. Chuyền độ cao từ mặt bằng gốc lên các tầng
1.1.4.5. Công tác bố trí chi tiết và đo kiểm tra trong thi công xây dựng các tầng nhà đối
với công trình nhà cao tầng

CHƯƠNG II. KHẢO SÁT CÁC TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ
LEICA TS-02.
2.1. Giới thiệu chung về máy toàn đạc điện tử
2.1.1. Cấu tạo của máy toàn đạc điện tử
2.1.2. Các nguyên lý đo của máy toàn đạc điện tử
2.2. Máy toàn đạc điện tử Leica TS-02 và một số chương trình đo thông dụng.
2.2.1. Chương trình khảo sát – surveying
2.2.2. Chương trình chuyển điểm ra thực địa –STAKE OUT:
2.2.3. Chương trình đo giao hội nghịch – FREE STATION:
2.2.4. Đo và tính diện tích – AREA & VOLUME:
2.2.5. Chương trình đo cao không với tới – REMOTE HEIGHT
CHƯƠNG III. KHẢO SÁT ỨNG DỤNG MÁY TS-02 TRONG CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA CÔNG
TRÌNH

Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

LỜI NÓI ĐẦU
Trắc địa là một lĩnh vực trọng yếu, một mắt xích không thể thiếu trong công tác thi công
xây dựng công trình . Hiện nay đã có rất nhiều loại máy đo phục vụ cho công tác ngoại nghiệp
như: máy đo góc, máy đo cạnh, máy toàn đạc điện tử đo góc cạnh và máy định vị GPS. Nhưng
máy toàn đạc điện tử đã và đang được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất.
Có rất nhiều hãng sản xuất máy trắc địa với các model mới đáp ứng yêu cầu độ chính xác
cho từng loại công trình. Trong đó Leica là một trong những hãng sản xuất máy toàn đạc điện tử
nổi tiếng, Leica đã đưa ra nhiều loại model như: Leica TCR 705, Leica Ts 06, Leica Ts 02, Leica
TC 407… Nhận thấy được tầm quan trọng và sự cần thiết phải nắm bắt được công nghệ, em đã
lựa chọn đề tài tốt nghiệp:
“Khảo sát các tính năng kỹ thuật của máy toàn đạc điện tử Leica TS-02 trong công tác
trắc địa công trình”.
Nội dung đề tài gồm 3 chương:
Chương I: Tổng quan công tác trắc địa công trình
Chương II: Khảo sát tính năng kỹ thuật của máy toàn đạc điện tử Leica TS-02
Chương III: Khảo sát ứng dụng của máy TS-02 trong công tác trắc địa công trình
Sau nhiều thời gian nghiên cứu, làm việc tích cực và nghiêm túc dưới sự hướng dẫn nhiệt
tình của Ths. Võ Ngọc Dũng cùng các thầy cô trong bộ môn trắc địa đã giúp em hoàn thành đồ án.
Trong quá trình làm đồ án mặc dù đã cố gắng hết sức, vận dụng nhiều tài liệu liên quan
nhưng do kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong
được sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy cô trong bộ môn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Tháng 06 Năm 2017
Sinh viên
Phạm Ngọc Thao

Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH
1.1. Công tác trắc địa trong thi công xây dựng công trình
1.1.1. Thành lập lưới khống chế mặt bằng và độ cao trên khu vực xây dựng công trình
1.1.1.1. 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 dịa hình, người ta gọi hệ thông 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 trọn,
giá trị tọa độ gốc tùy đặt, hướng các trục tọa độ tự quy ước và việc đo nối với tọa độ nhà nước
dùng cho việc quy đổi tọa độ ).
a. 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 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.
- 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.
b. Dạng lưới
Trong thi công xây dựng các công trình, 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 công trình.
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.
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

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 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.
c. Yêu cầu độ chính xác với lưới khống chế mặt bằng
- 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 yếu cầu độ chính xác này giảm 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 - 0,3mm).M, suy ra sai số trung phương vị tri điểm của cấp
không chế cuối cùng phục vụ cho đo vẽ tỷ lệ lớn 1: 5000 - 1:500 m p sẽ phải nhỏ hơn 2 lần sai số
giới hạn vị trí điểm:
mp < 0,5.Mp = 0,01mm.M
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 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”.
1.1.1.2: Lưới khống chế độ cao
a. Mục đích thành lập lưới
Lưới khống chế độ cao được thành lập trên khu vực xây dựng để cung cấp số liệu độ
caodùng 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 bô trí và xây lắp các công trình về độ cao.
b. 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.
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

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.
c.Yêu cầu độ chỉnh 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 khảo 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
1.1.2. Bố trí hệ thống các trục công trình
1.1.2.1 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.
- 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.
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

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.

1.1.2.2 Yêu cầu về độ chính xác
Theo quan niệm truyền thống, trục cơ bản của công trình thường được chọn là các đường
thẳng đi qua mép ngoài của công trình và giới hạn đường biên của nó, hoặc cũng có thể được
chọn là trục đối xứng của công trình. Song song với các trục này là sẽ là các trục dọc và ngang
định vị các bộ phận chính của công trình. Thông thường đó là đường tim của các dãy cột chịu lực.
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 vây có thể suy ra rằng các điềm 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 bằng các máy toàn đạc điện tử.
1.1.2.3. Phương pháp bố trí
Việc xây dựng các nhà cao tầng hầu như đều năm trong quy hoạch kiến thiết xây dựng
chung cùa 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 năm giữa các công trình khác
hiện có. Như vậy để đảm bảo thiết kế quy hoạch chung, việc định vị các trục cơ bàn 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
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

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 cân 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 hoặc 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.
1.1.2.4. 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:
- 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.
1.1.3. 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 công trình 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.
Công tác trắc địa phục vụ cho thi công giai đoạn này bao gồm các công việc như sau:
1.1.3.1. Công tác trắc địa phục vụ thi công đào hố móng
Khi đào hố móng phải xác định trên mặt đất đường biên hố móng. Đối với hố móng băng,
trình tự được thực hiện như sau:
Căng dây dọc đường tim của móng băng, từ giao điểm của các đường tim đo kích thước
móng băng. Dùng dọi xác định biên của các băng móng theo kích thước vừa đo trên các đường
tim.
Nếu cột có móng độc lập bố trí theo từng hàng thì việc bố trí cũng tương tự như bố trí móng
băng. Đối với móng cột độc lập, cần xác định vị trí tim móng dựa vào các đường trục gần nhất,
sau đó xác định các biên của móng bằng cách dùng thước thép đo các khoảng cách thiết kế từ tim
móng vừa xác định được.

Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Khi đào đến độ sâu thiết ké, dùng máy thủy bình kiểm tra độ cao hố móng theo lưới ô vuông
có cạnh 4m-5m.
Sau khi móng đã được đào đến độ sâu thiết kể, cần chuyển trục công trình xuống đáy hố
móng. Đối với móng sâu dưới 2m, thường dùng dây thép căng giữa các điểm trục cùng tên trên
hai hướng đối diện để xác định điểm giao nhau giữa các trục, sau đó thả dọi đánh dấu xuống đáy
hố móng bằng các cọc. Đối với công trình có mặt bằng móng rộng, độ sâu lớn hơn 2m, thường
dùng tia ngắm quang học của hai máy kinh vĩ đã được định hướng dọc hai trục để xác định vị trí
điểm giao nhau giữa chúng.

Độ chính xác bố trí đáy móng thỏa mãn đo với sai sổ đo dài ms< ± 30mm, đo góc với sai số
mõ< ± 30”, đo cao với sai số mh< ± 10mm. Sau khi làm phẳng đáy móng thi phải đo vẽ hoàn công.
Kích thước thực hiện không được vượt quá kích thước thiết kế là ±5cm.
1.1.3.2. Công tác trắc địa phục vụ thi công các cọc khoan nhồi
Cọc khoan nhồi hiện nay là loại móng chù yếu để xây dựng nhà cao tầng trong phạm vi
thành phố, vì vậy bố trí các loại cọc khoan nhồi là dạng công việc thường gặp nhất trong việc xây
dựng phần móng công trình.
a. Yêu cầu về độ chính xác vị trí cọc khoan nhồi
Yêu cầu về độ chính xác vị trí của cọc khoan nhồi tùy thuộc vào công nghệ khoan, phương
pháp giữ thành, vị trí của cọc trong hệ thống móng, công nghệ đô bê tông sau đó...vv.
Dưới đây xin trích dẫn các sai số cho phép đối với khoan cọc nhồi (Bảng II-I)
Bảng II-I
Sai số về vị trí cọc
Cọc đơn, cọc dưới móng
băng theo trục
Phương pháp tạo lỗ cọc
ngang,cọc biên trong
nhóm cọc
1- Cọc khoan giữ bằng dung D ≤ 1000mm
D/6 nhưng ≤ 100
dịch sét
D ˃ 1000mm
100 + 0.01H

Cọc đơn, cọc dưới
móng bang theo trục
dọc, cọc ở trong nhóm
cọc
D/4 nhưng ≤ 150

2- Làm lỗ cọc bằng cách đóng D ≤ 500mm
ống hoặc rung
D ˃500mm

70

150 + 0.01H
150

100

150

3- Khoan guồng xoắn có mở rộng đáy cọc

70

150

Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Ghi chú : H là khoảng cách giữa cốt cao mặt đất ở hiện trường thi công với cốt cao đầu cọc
quy định trong thiết kế, D là đường kính thiết kế của cọc.

Cần lưu ý rằng sai số lớn nhất ảnh hưởng đến vị trí cọc nhồi là sai số hạ gầu khoan và hạ ống
vách. Vì vậy cần giảm thiểu ảnh hưởng của sai số đo đạc. Nhìn chung trong giai đoạn khoan cọc
nhồi, sai số đo đạc bố trí lỗ khoan có thể cho phép từ (15-20mm).
b. Phương pháp bổ trí
Do đặc điểm địa chất của đất nền, nên hầu hết các công trình đều được xây dựng trên các
móng cọc, trong đó chủ yếu là khoan cọc nhồi. Có thể nói, cọc khoan nhồi là một trong những
giải pháp móng thích hợp nhất đối với những công trình có tải trọng lớn tập trung trên mặt bằng
có kích thước không lớn, nhất là khi các điều kiện thi công bằng cách khác gặp khó khăn,hoặc
điều kiện địa chất công trình phức tạp và trong điều kiện xây chen.
Dựa vào bản vẽ móng cọc, vị trí các cọc khoan nhồi sẽ được xác định từ các điểm cố định
trục theo phương pháp tọa độ cực bằng máy toàn đạc điện tử, hoặc có thể sử dụng máy kinh vĩ
cộng thước thép để bố trí theo phương pháp tọa độ cực hoặc phương pháp giao hội hướng. Vị trí
cọc khoan nhồi sẽ được đánh dấu trên mặt đất bằng các cọc gỗ, đầu cọc được sơn đỏ và có ghi số
hiệu cọc để đơn vị thi công dễ nhận biết.
Sau khi các cọc khoan nhồi đã được thi công xong và đầu cọc nhồi đã được cắt đến độ cao
thiết kế, người ta bắt đầu đào bớt đất tại các cụm cọc nhồi để chuẩn bị cho việc thi công các đài
cọc.
c. Đo kiểm tra hoàn công các đầu cọc
Công việc kiểm tra hoàn công các đầu cọc nhồi cũng được thực hiện từ các điểm cố định
trụcbằng phương pháp tọa độ cực hoặc có thể tiến hành một cách đơn giản là chuyển trực tiếp các
trục dọc và ngang thiết kế của dãy cọc lên đầu các cọc và đo trực tiếp độ lệch của tâm cọc so với
các vạch trục này. Đồng thời với việc kiểm tra vị trí mặt bằng, người ta cũng kiểm tra vị trí độ cao
của các đầu cọc nhằm phát hiện các sai lệch sau quá trình thi công, lập biên bản bàn giao cho đơn
vị thi công tiếp theo.
1.1.3.3. Công tác trắc địa phục vụ thi công các đài cọc, các móng băng và tầng hầm công trình
a. Công tác trắc địa trong thi công các đài cọc, móng băng
Sau khi hoàn thành việc thi công cọc nhồi, người ta sẽ tiến hành bốc dọn một khối lượng đất
cơ bản trên phạm vi hố móng công trình để bắt đầu thi công các đài cọc, các móng băng và tầng
hầm của công trình. Công việc này được thực hiện như sau:
Để thi công các bộ phận này, các trục công trình sẽ được chuyển trực tiếp xuống hố móng

bằng trục ngắm máy kinh vĩ hoặc toàn đạc điện tử đã được định hướng dọc theo các cặp mốc cố

Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

định các trục. Vị trí các trục sẽ được đánh dấu trực tiếp lên mặt trên của các ván khuôn của đài cọc
hoặc ván khuôn của móng. Theo các dấu trục nói trên, người ta sẽ căng sợi dây thép nhỏ làm cơ
sở để điều chỉnh ván khuôn, lắp đặt cốt thép và các bộ phận chôn ngầm khác trong móng. Sai số
cho phép của dấu trục khi đổ bê tông các đài cọc và các móng băng không được vượt quá ±5mm.
Trước khi đổ bê tông, cần chuyển mức độ cao đổ bê tông vào thành phía trong của ván
khuôn và đánh dấu bằng hình tam giác sơn đỏ. Để tránh cho khi đổ bê tông, vữa bê tông có thể
vương vãi làm che mất dấu sơn, tốt nhất ta nên đánh dấu sơn ở cao hơn mức đổ bê tông một
khoảng nhất định (thường là ldm) để dễ dàng quan sát khi đổ bê tông và kịp thời dừng việc trút bê
tông khi đã đạt đến mức cao thiết kế.
Khi đổ bê tông móng cọc hoặc tường của tường hầm của tòa nhà, cần đặc biệt lưu ý việc để
chừa lại trên ván khuôn tại các vị trí thiết kế các lỗ cửa cùa hệ thống các đường ống dẫn ngầm sẽ
được lắp đặt về sau.
Kết thúc việc đổ bê tông và tháo dỡ các ván khuôn, các trục của móng sẽ được chuyển trực
tiếp lên bề mặt của khối bê tông đã đổ bằng phương pháp dóng hướng trục. Sử dụng thước thép
đo dọc theo hướng đó để kiểm tra độ sai lệch các kích thước của móng, độ lệch của các bộ phận
chi tiết trên móng so với các trục kiểm tra này. Đối với các móng tường, cần đo vẽ vị trí mặt bằng
và độ cao tất cả các lỗ cửa được chừa ra để sau này lắp đặt các đường ống dẫn ngầm.
b. Công tác trắc địa trong thi công tầng hầm của tòa nhà
Khi xây dựng tầng hầm, căn cứ vào các dấu trục trên mặt bằng móng để xây dựng các tường

của tầng hầm. Khi xây bằng gạch, đá thì dùng dây nhỏ để xác định đường tim và mép tường.
Trong quá trình thi công dùng máy kinh vĩ hoặc dọi để kiểm tra độ thẳng đứng của tường, dùng đo
cao thủy tĩnh hoặc đo cao hình học để kiểm tra về độ cao. Nếu nền nhà đổ bê tông thì cần kiểm tra
kích thước ván khuôn và độ cao sàn.
Để xây dựng phần phía trên của tòa nhà cần xác định tim trục trên sàn bằng dấu sơn, xác
định độ cao 0.000 của công trình trên sàn nhà và chuyển độ cao này sang khu vực gần công trình
để phục vụ công tác thi công giai đoạn sau.
1.1.3.4. Công tác trắc địa phục vụ hoàn công hố móng
a. Đo vẽ hoàn công hố móng
Kết thúc việc đào hố móng theo từng phần hoặc từng bậc, cần lập bản vẽ hoàn công trên đó
có ghi rõ các sai lệch so với thực tế của kích thước hố móng và độ cao đáy móng.
Cơ sở trắc địa của việc đo hoàn công hố móng: Về mặt bằng, đó là các trục đã được chuyển
vào trong hố móng, về độ cao, đó là các mốc độ cao đã chuyển vào trong hố móng.
Đo vẽ hoàn công hố móng về mặt bằng: Đầu tiên cần chuyển trục vào trong hố móng, đánh
dấu bằng các cọc mốc, khi căng dây giữa các cọc mốc sẽ cho ta vị trí trục ở trong móng. Dùng
thước thép đo khoảng cách từ các trục (hoặc dây căng) tới các mép bậc móng, ta sẽ lập được sơ
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

đồ hoàn công về mặt bằng.
Đo vẽ hoàn công về độ cao: Thông thường dựa vào các trục đã được chuyển vào trong hố
móng, bố trí được trong móng một lưới ô vuông cạnh ngắn 5m-10m. Từ các mốc độ cao thi công,
đo thủy chuẩn các điểm mắt lưới ô vuông và điểm lên hồ sơ hoàn công. Tại mỗi mắt lưới ô vuông
ghi độ cao dưới dạng phân số. Tử số là độ cao mặt đất trước khi đào, mẫu số là độ cao mặt đất sau

khi đào. ở khoảng giữa lưới ô vuông ghi độ cao thiết kế đáy móng (màu đỏ). Sai lệch giữa các độ
cao ghi ở mẫu số và độ cao đó không được vượt quá ±(2-3)cm. Sai lệch về kích thước hố móng so
với thiết kế không được vượt quá ±5cm.
b. Đo kiểm tra lắp đặt các bộ phận trong móng
Trước khi đổ bê tông móng cần phải kiểm tra việc lắp đặt các bộ phận trong móng. Việc lắp
đặt các kết cấu neo giữ trong móng là một vấn đề quan trọng, ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng của
công tác lắp ráp về sau. Vì vậy trước khi đổ bê tông cần phải kiểm tra vị trí của tất cả các thiết bị
được đặt trong móng cả về mặt bằng và độ cao. Theo các số liệu kiểm tra, ta tính được các sai lệch
so với thiết kế dọc theo các trục dọc và ngang, các sai lệch về độ cao, sai lệch về kết cấu thép chờ
vv... để từ đó có biện pháp điều chỉnh kịp thời trước khi đổ bê tông móng
c. Đo vẽ hoàn công hố móng sau khi đổ bê tông
Trong quá trình đổ bê tông, dưới tác động của đầm rung, các bộ phận được đặt trong móng
cũng như các ván khuôn có thể bị xê dịch đi đôi chút.
Ngoài ra do sự co ngót của bê tông cũng làm cho bề mặt bê tông bị giảm độ cao vv... Vì vậy,
để biết rõ vị trí thực tế của các bộ phận lắp đặt cũng như xác định các kích thước và độ cao các
phần móng, sau khi tháo dỡ các ván khuôn cần phải đo vẽ hoàn công móng.
Độ chính xác đo vẽ hoàn công móng được quy định như sau: Khoảng cách đo từ trục đến
các bộ phận được đặt trong móng và độ cao của chúng được Xác định với độ chính xác ± lmm,
kích thước của các bộ phận bê tông được đo đến ± lcm.
Kết quả đo vẽ hoàn công là bản vẽ hoàn công móng và bảng kê các số liệu đo vẽ hoàn công
các bộ phận neo giữ. Tài liệu hoàn công này sẽ là cơ sở cho việc nghiệm thu móng và lắp đặt máy
móc thiết bị.
Công việc hoàn tất phần thi công xây dựng ngầm là việc đổ bê tông sàn tầng trệt và trần mái
của phần tầng hầm. Công việc này cũng được kết thúc bằng việc kiểm tra hoàn công độ cao của
mặt sàn bê tông theo các dãy điểm mia song song và phân bổ đều trên phạm vi mặt sàn.
1.1.4. Công tác trắc địa phục vụ xây dựng phần thân công trình

1.1.4.1. Xây dựng lưới bố trí cơ sở trên mặt bằng gốc và chuyển độ cao vào phía trong các công
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

trình
Hệ thống các mốc cố định các trục nằm ở phía ngoài sẽ dần dần bị mất tác dụng khi các bộ
phận công trình được xây cao khỏi mặt đất, che khuất hướng ngắm thông giữa các mốc của cùng
một trục nằm trên hai phía đối diện của công trình. Do vậy ngay sau khi hoàn thành việc đổ bê
tông sàn tầng trệt (còn gọi là mặt bằng gốc), ta cần phải thành lập ngay trên đó lưới bố trí cơ sở
nằm phía trong công trình. Về thực chất đây chính là lưới cố định hệ thống các trục chính dọc và
ngang của công trình.
Lưới bố trí cơ sở nằm phía trong công trình thường có dạng là các đồ hình cân xứng và
tương tự hình dạng chung về mặt bằng của tòa nhà. Các cạnh của lưới được bố trí song song với
các trục dọc và ngang của tòa nhà. Độ xê dịch song song giữa các cạnh của lưới với các trục
tương ứng gần nhất thường cỡ 1m. Điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi hơn trong việc sử dụng các
điểm của lưới cho việc bố trí chi tiết các trục trên mặt bằng thi công xây dựng của tất cả các tầng.
Do đặc điểm mặt bằng móng của tòa nhà cao tầng thường không lớn nên lưới này thường
được lập dưới dạng lưới đo góc cạnh hình tứ giác trắc địa (đơn hoặc kép), có chiều dài cạnh từ
(20-50)m.Vị trí các điểm của lưới được cố định bằng các dấu mốc kim loại đặt vào các lỗ khoan
trên sàn bê tông, hoặc đục dấu chữ thập mảnh trên một tấm kim loại đã được gắn chặt vào mặt
sàn. Trong trường hợp cần thiết, lưới này có thể được đo đạc và bình sai lại một cách cẩn thận, sau
đó tiến hành việc hoàn nguyên để đặt các điểm của lưới về đúng vị trí thiết kế so với các trục. Sai
số vị trí điểm sau hoàn nguyên khoảng ± lmm.
Lưới cơ sở bố trí trục sau khi được thành lập sẽ được sử dụng ngay cho các công việc bố trí
chi tiết để xây dựng tầng đầu tiên trên mặt đất của tòa nhà. Khi đó, vị trí các trục trung gian giao
cắt vuông góc với các cạnh của lưới sẽ được Xác định bằng cách đặt chính xác các đoạn đo (đã
được tính toán trước dựa vào bản vẽ thiết kế) dọc theo hướng các cạnh của lưới. Điểm giao cắt

của các trục sẽ được đánh dấu lại trên mặt sàn bê tông bằng các dấu mốc kim loại được khoan đặt
vào bê tông, hoặc có thể dùng các đinh bê tông có dấu tâm tròn ờ đầu mũ để bóng hoặc gắn trực
tiếp vào sàn bê tông. Các dấu mốc này được khoanh bằng sơn đỏ và ghi rõ ký hiệu điểm bên cạnh
để tiện cho việc sử dụng.
Sau khi xác định được các điểm trục, các đơn vị thi công sẽ cân cứ vào đó để dóng hướng
thẳng (vạch đường kẻ chì hoặc bật mực trực tiếp lên mặt sàn bê tông), sau đó dùng thước thép đặt
các khoảng cách tương ứng đề xác định vị trí đường biên của các cột, vị trí cầu thang, vị trí tường
của các thang máy...vv.
Các điểm của lưới bố trí cơ sở được lập trên mặt bằng gốc sẽ được dùng làm điểm gốc để
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

chuyển trực tiếp lên các tầng thi công xây dựng theo các phương pháp chiếu thẳng đứng quang
học trước khi thi công các tầng tiếp theo.
Việc chọn vị trí để đặt các điểm của lưới bố trí cơ sở phía trong của tòa nhà cần phải được
tiến hành một cách cẩn thận để đảm bảo tại bất kỳ tầng xây dựng nào của tòa nhà, các điểm của
lưới đều nằm ở vị trí an toàn và hướng ngắm giữa các điểm trong lưới là thông suốt, điều kiện đo
đạc chiều dài theo các cạnh của lưới là thuận lợi. Để đảm bảo điều này, người làm công tác trắc
địa cần phải nghiên cứu một cách tỉ mỉ bản vẽ thiết kế của tất cả các tầng nhà để quyết định chính
thức độ xê dịch song song giữa các cạnh của lưới so với trục bố trí gần nhất.
Đồng thời với việc chuyển các trục vào phía trong công trình và lập lưới bố trí cơ sở trên
mặt bằng gốc của tòa nhà, ta cũng cần phải chuyển độ cao từ các mốc ở phía ngoài vào phía trong
công trình và gửi vào các mốc độ cao bằng kim loại được gắn trên mặt sàn bê tông, số lượng mốc
loại này phía trong mỗi tòa nhà nên có ít nhất là hai mốc. Ngoài ra để thuận tiện cho công việc bố

trí về độ cao khi xây dựng các bộ phận kết cấu khác ở bên ttong tòa nhà về sau, ta có thể đánh dấu
sẵn lên các cột nhà một loạt các vạch độ cao có giá trị chẵn theo phương pháp “ đặt giá trị độ cao
thiết kế ngoài thực địa”. Khi đó để đánh dấu vị trí cốt cao trên các cột, số đọc tính toán b trên mia
được đặt áp trên các cột sẽ được tính theo công thức:
b = (HR – H0) + a
Trong đó HR và H0 tương ứng là giá trị độ cao cùa mốc độ cao thi công và giá trị độ cao chẵn
cần đặt, a là số đọc trên mia thủy chuẩn đặt tại mốc độ cao R. Các vạch độ cao chẵn được đánh
dấu trên các mặt cột bằng vạch chì hoặc bằng sơn đỏ hình tam giác ngược, đáy của tam giác chính
là mức cốt cao cần đặt và được ghi chú băng sơn ở bên cạnh.
1.1.4.2. Chuyển các điểm của lưới bố trí cơ sở từ mặt bằng gốc lên các mặt sàn tầng( đối với
công trình nhà cao tầng).
Để đảm bảo độ thẳng đứng của tòa nhà trên suốt chiều cao cần xây dựng theo thiết kế, các
trục công trình tại tất cả các tầng xây dựng đều phải được định vị sao cho cùng nằm trong mặt
phẳng đứng đi qua các trục tương ứng trên mặt bằng gốc. Điều này cũng có nghĩa là các điểm của
lưới bố trí cơ sở đã lập trên mặt bằng gốc cần được chuyển lên mặt sàn thi công xây dựng của các
tầng theo một đường thẳng đứng.
Thông thường người ta không chuyển trực tiếp tất cả các điểm của lưới bố trí cơ sở trên mặt
bằng gốc lên các mặt bằng lắp ráp xây dựng tiếp theo mà chỉ chuyển một số điểm nhất định được
chọn làm điểm gốc. Việc chọn các điểm nào làm điểm gốc để chuyển lên các tầng trên được dựa
trên cơ sở:
-

Khả năng đảm bảo sự thông suốt hướng ngắm từ mặt bằng gốc lên tất cả các tầng phía trên

Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

của tòa nhà.
- Dạng của lưới bố trí mặt bằng.
- Khả năng sử dụng các điểm cơ sở mặt bằng này sau khi được chuyển lên mặt bằng lắp ráp
xây dựng vào các công tác bố trí lên mặt sàn tầng.
- Phương pháp tiến hành thi công xây dựng tòa nhà.
Số lượng điểm cơ sở được chuyển lên mặt bằng xây lắp được xác định tùy thuộc vào kích
thước của tòa nhà hoặc công trình và tùy thuộc vào tổ chức lắp ráp xây dựng. Nhưng nói chung
cần không ít hơn 3 điểm. Ví dụ có thể chuyển lên 2 điểm nằm trên cạnh dài nhất của lưới cộng
điểm thứ 3 nằm trên cạnh vuông góc với cạnh dài nói trên.
Trong xây dựng các công trình cao nhiều tầng, tùy thuộc vào kiểu của tòa nhà hoặc công
trình, chiều cao và số tầng, các đặc điểm kết cấu và sự phức tạp của các thiết bị và công nghệ lắp
đặt bên trong công trình đó, cũng như tùy thuộc vào điều kiện mặt bằng xung quanh công trình
đang xây dựng mà việc chuyển (chiếu) các điểm của lưới cơ sở lên các mặt bằng xây lắp có thể
thực hiện bằng một trong các phương pháp sau:
- Phương pháp dùng dây dọi.
- Phương pháp chiếu nghiêng bằng máy kinh vĩ
- Phương pháp chuyên điểm bằng máy toàn đạc điện tử
- Phương pháp sử dụng máy chiếu đứng quang học
- Phương pháp chuyển điểm bằng GPS
1.1.4.3. Độ chính xác chiếu điểm trong xây dựng nhà cao tầng
Theo quy phạm hiện hành về công tác trắc địa trong xây dựng của cộng hòa liên bang Nga
xuất bản năm 1998, sai số việc chuyển tọa độ của các điểm cơ sở của lưới trục công trình trên mặt
bằng gốc và độ cao lên các mặt bằng tầng thi công xây dựng trên cao được ấn định tùy thuộc vào
chiều cao của mặt bằng thi công xây dựng và được nêu trong bảng (II.2).
Theo quy phạm này các độ lệch giới hạn (cho phép) được xác định theo công thức:
δ=t.m
Trong đó t có giá trị bằng 2; 2,5; 3 và được ấn định trước trong bản thiết kế xây dựng hoặc

bản thiết kế các công tác trắc địa, tùy thuộc vào tính chất quan trọng và mức độ phức tạp của công
trình; m là sai số trung phương được lấy theo bảng sau:

Bảng II.2
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Các sai số

Sai số trung phương chuyển các
điểm, các trục theo phương
thẳng đứng (mm)

Chiều cao của mặt bằng thi công xây dựng (m)
< 15

15÷60

60÷100

100÷120

2

2.5

3

4

1.1.4.4. Chuyền độ cao từ mặt bằng gốc lên các tầng
Để chuyền độ cao lên các tầng thi công người ta có thể dùng 2 cách: Dùng máy thuỷ chuẩn
và mia theo đường cầu thang hoặc có thể truyền độ cao lên tầng bằng thuỷ chuẩn hình học kết hợp
với thước thép treo thẳng đứng. Trong xây dựng nhà cao tầng hiện nay, biện pháp thông dụng nhất
và chắc chắn nhất 1 thuỷ chuẩn hình học kết hợp với thước thép treo thẳng đứng.
+ Một số chú ý:
- Để nâng cao độ chính xác và kiểm tra kết quả đo, việc chuyển độ cao như trên có thể được
thực hiện từ một mốc độ cao gốc thứ hai và sau khi đã thay đổi độ cao máy hoặc vị trí của thước
thép treo.
- Thước thép phải được kiểm nghiệm trước khi sử dụng.
- Để hạn chế sự rung động của thước treo do tác động của gió, ta có thể chọn các vị trí khuất
gió phía trong công trình để thả thước thép treo (buồng thang máy, khe cầu thang bộ...vv). Trong
điều kiện nếu ánh sáng trong tòa nhà không đủ thì cần chiếu sáng mia và thước thép bằng đèn pin.
- Để khắc phục các sai số của máy (sai số góc i) thì vị trí đặt máy thỷ chuẩn nên đảm bảo sự
cân bằng khoảng ngắm giữa máy đến thước thép và mia.
1.1.4.5. Công tác bố trí chi tiết và đo kiểm tra trong thi công xây dựng các tầng nhà đối với
công trình nhà cao tầng
a. Công tác bố trí chi tiết
• Bố trí về mặt bằng
Công việc bố trí mặt bằng kể từ mặt sàn của tầng thứ hai được thực hiện ngay từ trước khi
đổ bê tông sàn. Công việc bố trí về mặt bằng lúc này là phải định rõ vị trí đường biên theo thiết kế
của mặt sàn và vị trí của tất cả các trục và các chi tiết khác của tòa nhà.
Cơ sở để bố trí chi tiết về mặt bằng là các điểm khống chế đã được lần lượt chuyển lên các
tầng từ mạng lưới trên mặt bằng gốc. Việc bố trí chi tiết thường được tiến hành bằng máy kinh vĩ

hoặc toàn đạc điện tử để định tuyến theo hướng các cạnh, hoặc dựng các góc vuông với các cạnh
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

của lưới. Sau đó dựa theo hướng chuẩn vừa xác định, người ta sẽ đặt khoảng cách thiết kế giữa
các trục được lấy từ bản vẽ thi công để xác định các trục chi tiết của từng bộ phận. Việc đo chiều
dài được tiến hành bằng thước thép đo trực tiếp lên mặt bê tông. Vị trí giao nhau giữa các trục sẽ
được đánh dấu bằng các đinh bê tông dài (3- 5)cm có dấu tâm tròn hoặc chữ thập trên đầu mũ. Tất
cả các đầu đinh mũ sau khi đã cố định cần khoanh tròn bằng sơn đỏ và ghi rõ số hiệu điểm trục
bên cạnh. Nhờ cách đánh dấu điểm như vậy mà ta có thể dễ dàng tìm lại chúng và khôi phục lại vị
trí của tất cả các trục để sử dụng cho các công việc bố trí khác hoặc đo kiểm tra hoàn công về sau,
ngay cả khi mặt sàn đã bị bùn đất hoặc nước vữa bê tông vương vãi che lấp mất các đường vạch
trục đã vạch kẻ và đánh dấu.
Sau khi đã xác định và đánh dấu được vị trí các trục bố trí trên mặt sàn người ta sẽ dựa vào
đó để xác định vị trí chính xác của từng chân cột chịu lực để chuẩn bị đổ bê tông (xác định đường
mép trong của các ván khuôn) hoặc vị trí đường tim và đường biên của tất cả các chi tiết công
trình khác sẽ được xây dựng ở mỗi tầng.
Ngoài các máy kinh vĩ quang học thông thường, để bố trí về mặt bằng trong xây dựng các
nhà cao tầng hiện nay, các đơn vị trắc địa thi công còn sử dụng các loại máy như sau:
- Máy kinh vĩ điện tử các loại của các hãng như : TOPCON, SOKKIA, NIKON (Nhật)
LEICA (Thụy sĩ) vv... với các seri máy khác nhau có độ chính xác đo góc từ (2 - 10)”
- Máy toàn đạc điện tử các loại như SET (2,3,4,5), NIKON(NS,DTM...), TOPCON (GPT) là
các máy do Nhật sản xuất, các máy TC, TCR, TPS do Thụy Sĩ sản xuất có độ chính xác đo góc từ
(2-5)”, đo cạnh từ (2-5)mm.

• Bố trí về độ cao
Việc bố trí về độ cao trong quá trình thi công nhà cao tầng dựa trên cơ sở độ cao của mốc
thủy chuẩn thi công xây dựng đã được xác định trên mặt sàn của từng tầng và được thực hiện
bằng phương pháp thủy chuẩn hình học.
Trong giai đoạn thi công phần thô, đổ bê tông sàn và các cấu chịu lực khác, việc bố trí độ
cao chủ yếu là đặt các dấu mức cao đổ bê tông lên thành phía trong của ván khuôn. Trong giai
đoạn hoàn thiện và lắp đặt các thiết bị, việc đặt các vị trí độ cao chủ yếu cần đảm bảo yếu tố tương
hỗ giữa các bộ phận trong phạm vi của từng tầng. Công việc được thực hiện bằng máy thủy chuẩn
và mia với việc sử dụng các dấu vạch độ cao chẵn đã được đánh dấu từ trước trên các cột nhà.
Máy thủy chuẩn thường dùng hiện nay trên các công trường xây dựng là các máy thủy chuẩn tự
động của hãng TOPCON, NIKON, LEICA vv... Mia thủy chuẩn thường dùng loại mia rút bằng
nhôm của Nhật hoặc Thụy Sĩ với giá trị khắc vạch trên mia là lcm.
b. Công tác đo vẽ kiểm tra hoàn công
• Đo kiểm tra mặt bằng
Việc đo kiểm tra về mặt bằng trên các tầng được thực hiện dựa trên cơ sở các điểm và các
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

cạnh của lưới bố trí cơ sở đã được chuyển lên mặt bằng xây dựng của tầng đó.
Trước khi đổ bê tông sàn, cần phải kiểm tra lại các vị trí các ván khuôn định dạng đường
biên của sàn bao gồm các trị đo: đo khoảng cách giữa các điểm gãy của đường biên, đo chiều dài
của các đường vuông góc hạ từ các điểm này tới các trục dọc và ngang gần nhất (được xác định
trên mặt sàn băng dây thép nhỏ kéo căng giữa các điểm dấu trục). Đối với các đoạn đường biên
sàn là đường cong tròn thì trước hết phải xác định vị trí của tâm đường cong. Sau đó đo các đoạn

từ tâm tới các điểm nằm trên thành phía trong của cốt pha biên. Tất cả các giá trị đo kiểm tra trên
đều được so sánh với giá trị thiết kế đã được ghi trên các bản vẽ thi công. Tùy thuộc vào tính chất
quan trọng của từng vị trí đo kiểm tra mà sai lệch so với giá trị thiết kế có thể cho phép từ (0.5 l)cm.
Khi đổ bê tông các cột chịu lực, tường bê tông của giếng thang máy, các bộ phận công trình
bằng bê tông khác, các công tác đo kiểm tra bao gồm: Kiểm tra độ lệch so với thiết kế của đường
mép trong ván khuôn, vị trí các trục của ván khuôn, độ thẳng đứng của thành ván khuôn, kích
thước và hình dạng của các ván khuôn vv...
Tất cả các mục kiểm tra chi tiết đều phải lập bản vẽ hoàn công, trên đó có các giá trị độ lệch
tại các vị trí so với giá trị thiết kế, độ nghiêng và hướng nghiêng... Sau đó bàn giao cho đơn vị thi
công để chỉnh sửa lại ngay. Công việc đổ bê tông chỉ được cho phép tiến hành đối với các hạng
mục công trình mà kết quả kiểm tra lần cuối cho thấy đã đạt các yêu cầu độ chính xác đã cho
trong bản tế do nhà thầu quy định.
Các công việc đo kiểm tra hoàn công sau khi đổ bê tông hoặc sau khi xây các tường ngăn
cũng được tiến hành tương tự.
Các phương pháp đo kiểm tra hoàn công thường áp dụng là: phương pháp các đường vuông
góc (tọa độ vuông góc), phương pháp ngắm chuẩn cạnh sườn, phương pháp giao hội cạnh hoặc
phương pháp đo tọa độ bằng các máy toàn đạc điện tử chính xác, sử dụng các gương chuyên dụng
loại nhỏ.
Để làm cơ sở cho các công việc đo kiểm tra nêu trên, sau khi đổ bê tông và tháo dỡ ván
khuôn, cần khôi phục lại vị trí các trục đã đánh dấu dựa vào các dấu đinh bê tông đã được cố định
trên mặt sàn sau khi đổ bê tông sàn tầng.

• Đo kiểm tra về độ cao
Công việc đo kiểm tra về độ cao đối với mỗi tầng được bắt đầu bằng việc đo kiểm tra độ cao
mặt sàn trước khi đổ bê tông. Để làm việc này, máy thủy chuẩn cần đặt tại các vị trí ổn định, ví dụ
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57

Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

trên đầu các cột lớn đã đổ bê tông hoặc trên mặt sàn đã đổ bê tông của các công trình lân cận. Các
điểm đo kiểm tra phải bố trí theo các tuyến song song với các trục và phân bố đều trên toàn bộ
phạm vi mặt sàn. Căn cứ vào độ sai lệch so với giá trị độ cao thiết kế tại các vị trí đo kiểm tra,
người ta sẽ hiệu chỉnh lại độ cao của mặt sàn bằng cách vặn ra hoặc vặn vào các ốc điều chỉnh để
nâng hoặc hạ độ cao của giàn giáo sắt đỡ phía dưới.
Công việc đo kiểm tra này cũng được tiến hành lặp lại sau khi đổ bê tông để kịp thời chỉnh
sửa các chỗ bị võng xuống hoặc vồng cao hơn so với độ cao mặt sàn thiết kế.
Thông thường thì chỉ sau khi điều chỉnh độ cao mặt sàn trước khi đổ bê tông đạt yêu cầu,
người ta mới làm công việc chuyển các trục lên đó để làm cơ sở cho các công việc đóng cốt pha
đường biên sàn, cốt pha các chỗ phải chừa lại khi đổ bê tông...vv
Để kiểm tra độ cao khi đổ bê tông của các dầm hoặc các bộ phận bê tông khác, ở trên cao,
khi đó mia để đo kiểm tra được dựng ngược sao cho đáy mia tiếp xúc với đáy của dầm, người đo
cần phải lưu ý đến cách lấy giá trị và dấu của số đọc trên mia khi tính toán độ cao kiểm tra.
Nhìn chung, cũng giống như đo kiểm tra hoàn công về mặt bằng tất cả các kết quả kiểm tra
hoàn công về độ cao đều phải lập thành các tài liệu hoàn công có ghi rõ ngày tháng năm, tên
người đo kiểm tra. Đây là các tài liệu không những dùng cho việc tiến hành các công đoạn xây
dựng tiếp theo mà còn được lưu giữ sử dụng cho các mục đích khác ngay cả sau khi tòa nhà đã
được đi vào sử dụng, đặc biệt trong các trường hợp gia cố sửa chữa về sau.

CHƯƠNG II
KHẢO SÁT CÁC TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA MÁY TOÀN ĐẠC ĐIỆN TỬ LEICA TS02
2.1 Giới thiệu chung về máy toàn đạc điện tử
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57

Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

2.1.1. Cấu tạo của máy toàn đạc điện tử
Máy toàn đạc điện tử (Total Station) là sự kết hợp giữa bộ đo dài điện tử (Add-on) và máy
kinh vĩ điện tử tạo thành một khối thống nhất cho phép đồng thời đo cả góc và cạnh với độ chính
xác cao.
Trong máy toàn đạc điện tử, khoảng cách được đo bằng máy đo dài điện tử EDM (Electronic
Distance Measurement), còn các góc được đo bằng máy kinh vĩ điện tử DT(Digital Theodolite).
Máy toàn đạc điện tử có cấu tạo gồm 3 bộ phận chính:

Máy đo dài điện tử (EDM)

Máy kinh vĩ điện tử (DT)

Các chương trình
và phần mềm tiện ích
Hình 2.1. Sơ đồ khối tổng quát của máy toàn đạc điện tử
+Khối 1: Máy đo dài điện tử EDM (Electronic Distance Measurement):
Máy đo dài điện tử có nhiệm vụ đi khoảng cách từ máy tới gương phản xạ (hoặc bề mặt
phản xạ). Các máy đo dài có thể đo xa từ 2-4km với độ chính xác cho phép khoảng
±(3mm+2ppm). Toàn bộ quá trình đo được thực hiện tự động, kết quả đo được hiện lên màn hình
hoặc lưu vào bộ nhớ của máy.
+Khối 2: Máy kinh vĩ điện tử DT (Digital Theodolite):
Máy kinh vĩ điện tử có nhiệm vụ đo góc đứng và góc bằng. Máy có cấu tạo tương tự máy
kinh vĩ quang học chỉ khác là khi đo không phải chập vạch và đọc số trên thang đọc số mà kết quả
sẽ tự động hiện lên màn hình và lưu vào bộ nhớ máy.

+ Khối 3: Chuông trình phần mềm tiện ích (Software):
Có các nhiệm vụ như:
-Xử lý các bài toán trắc địa đơn giản để tính toán các đại lượng cần thiết.
- Hiệu chỉnh các yếu tố khí tượng, yếu tố chiết quang và độ cong trái đất.
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

- Thực hiện chức năng giao tiếp với máy tính.
- Thực hiện chức năng quản lý dữ liệu…
Do đó 3 khối trên kết họp với nhau tạo nên máy toàn đạc điện tử- một thiết bị trắc địa linh
hoạt, đa năng có thể đo đạc được các trị đo cần thiết và giải được nhiều bài toán trắc địa thông
dụng.
Ngoài ra, còn có thể truyền số liệu trực tiếp vào máy tính tiếp tục quá trình vẽ bản đồ, hoặc
nhận 1 file số liệu nào đó từ máy tính vào bộ nhớ của máy và cài đặt cho máy những phần mềm
thông dụng như MS- DOS. Số liệu đo được lưu vào sổ đo điện tử và có thể trút vào máy tính bằng
các hình thức như:cáp nối, USB, bluetooth..v.v.
Sau đây, là sơ đồ công nghệ trắc địa với các khâu từ ngoại nghiệp đến nội nghiệp với các
thiết bị chuyên dụng:

CD, USB
Số hóa
EDM
Sổ đo điện
tử

Xử lý số
liệu

Máy
tính

DT
Máy vẽ
Máy in
Hình 2.2. Sơ đồ công nghệ tự động hóa đo vẽ bản đồ
Hiện nay, có nhiều loại máy trắc địa được sử dụng rộng rãi như: SOKIA, PENTAX,
TOPCON của Nhật Bản, GEOTRONIC của Thụy Điển, LEICA cùa Thụy Sỹ... Các loại máy tuy
có cấu trúc bề ngoài khác nhau nhưng đều có nguyên lý hoạt động giống nhau, đều có thể tự động
xác định được góc, khoảng cách và độ cao.
2.2.2. Các nguyên lý đo của máy toàn đạc điện tử.
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

a. Đo khoảng cách
Công thức xác định khoảng cách ngang là:
S = D.sinz
Với: + D: Khoảng cách ngiêng đo được
+ z: Góc thiên đỉnh

Từ công thức trên ta có:
mz2
m = ms .sin z + s .cos z. 2
ρ
2
D

2

2

2

2

Ta thấy góc thiên đỉnh càng lớn thì sai số đo khoảng cách ngang càng nhỏ.
Khi z ≈ 900 thì ms = mD.
b. Đo tọa độ
Với những phần mềm đã được cài đặt sẵn, máy toàn đạc điện tử có khả năng tính ra tọa độ
các điểm đo trong quá trình đo đạc. Giả sử đặt máy tại trạm M ngắm về điểm p cần xác định tọa
độ và thao tác đo.
Công thức tính gia số tọa độ điểm đo so với điểm trạm máy:
∆X = S.cosα
∆Y = S.sinα
Ta có công thức tính tọa độ điểm P:
XP = ∆XPM + XM
YP = ∆YPM + YM
ZP = HM + hi + S.SinV – hr = HM + hi + D.tgV –hr

+ ∆X, ∆Y: lần lượt là số gia ∆X và ∆Y

+ S: Là khoảng cách nghiêng
+ α: Là góc phương vị của cạnh nối từ máy đến điểm cần tính toạ độ .
+ HM: Cao độ của điểm máy
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

+ hi: Chiều cao máy
+ hr: Chiều cao gương
+ D: Khoảng cách ngang
+ XM , YM , HM: Là toạ độ điểm trạm máy.
c. Đo giao hội nghịch.
Máy toàn đạc điện tử xác định tọa độ điểm giao hội nghịch rất đơn giản và thuận tiện,
cơ sở tính toán gần giống như tính tọa độ điểm chi tiết, chỉ khác là xác định tọa độ điểm chi
tiết là dựa vào tọa độ điểm trạm máy và điểm định hướng để xác định còn đo giao hội dựa
vào điểm đã biết tọa độ để xác định tọa độ trạm máy. Đo giao hội thực hiện với từ 2 đến 5
điểm chi tiết đã biết tọa độ.
Ta xét trường hợp giao hội 3 hướng với 3 điểm khống chế đã biết tọa độ, điểm P là
điểm giao hội cần xác định tọa độ.

Đặt máy tại P ngắm về 3 điểm A, B, C đo các góc β1, β2 và các cạnh S1,S2, S3 bằng máy toàn
đạc điện tử theo sơ đồ trên.
Chiều dài và phương vị cạnh AB, BC được tính theo công thức:
SAB=
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

2
2
∆X AB
+ ∆YAB
, αAB=arctg

∆YAB
∆X AB
Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

SBC=

∆YBC
S 2 .sin β1
, αBC=arctg
S AB
∆X BC

Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác thường ta tính được:
α1=arcsin[

S 2 .sin β1
S1.sin β1
], γ 1 =arcsin

S AB
S AB

αAP=αAB + α1
αBP=αBA – γ1
Từ bài toán giao hội ta tính được:
XP = XA + S1.cosαAP = XB + S2.cosαBP
YP = YA + S1.sinαAP = YB + S2.sinαBP
Vậy có thể tính toán được tọa độ P từ A và B hoặc từ B và C. Các giá trị tính được đó có thể
khác nhau, đó chỉ là sự chênh lệch do sai số tính toán, độ lớn của giá trị này sẽ phụ thuộc vào quy
định về độ chính xác của điểm P cần thiết kế. Khi đó, giá trị của XP, YP được lấy trung bình, có
nghĩa là nó cho phép ta kiểm tra độ ổn định của các điểm cơ sở trong khu đo.
Chú ý, khi bố trí điểm giao hội cần bố trí sao cho P không nằm trên đường tròn nguy hiểm,
vì khi nằm trên đường tròn nguy hiểm thì số có vô số nghiệm.
d. Xác định tọa độ đường chuyền.
Toạ độ các điểm trong đường chuyền được xác định từ các đại lượng đo trực tiếp là góc và
cạnh.

Hình 2.4. Sơ đồ đường chuyền

Tọa độ đường chuyền được tính từ A:
XP1 = XA + S1.cosαAP1
YP1 = YA + S1.sinαAP1
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57


Đồ án tốt nghiệp

Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Sau khi đo xong tọa độ của P1 được máy lưu vào. Khi chuyển máy đến P 1 ta chỉ cần chọn
điểm P1 là điểm trạm máy, lúc này máy sẽ tự động đưa ra toạ độ điểm P1 mà nó đã tính ở trên. Từ
P1 máy lại sẽ tính chuyền được toạ độ điểm P2. Tọa độ các điểm tiếp theo cũng được thực hiện
một cách tương tự.

e. Đo khoảng cách gián tiếp
Trong quá trình đo, tại một trạm máy bất kỳ, máy sẽ tính được tọa độ và độ cao của 2 điểm
gương bất kỳ. Khi đã tính được tọa độ và độ cao của 2 gương máy sẽ tính được khoảng cách
nghiêng và khoảng cách ngang của 2 điểm gương đó.

g. Đo chênh cao giữa hai điểm
Từ các chương trình đã được cài sẵn, máy toàn đạc điện tử có thể tính được chênh cao giữa
điểm trạm máy và điểm gương.
∆h = D.sinz + im - it
Trong đó:
Sinh viên: Phạm Ngọc Thao

Lớp: Trắc địa Mỏ - Công trình K57