Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả định hướng đường hầm thi công xây dựng các công trình ngầm ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

DIÊM CÔNG HUY

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ ĐỊNH
HƯỚNG ĐƯỜNG HẦM TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG
CÁC CÔNG TRÌNH NGẦM Ở VIỆT NAM

NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
MÃ SỐ: 9520503

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2018


Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Trắc địa công trình,
Khoa Trắc địa - Bản đồ và Quản lý đất đai,
Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS Trần Viết Tuấn, Trường Đại học Mỏ - Địa chất
2. PGS.TS Nguyễn Quang Thắng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Phản biện 1: GS.TSKH Hoàng Ngọc Hà
Ban Tuyên giáo Trung ương
Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Quang Tác
Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Phản biện 3: PGS.TS Đặng Nam Chinh
Hội Trắc địa - Bản đồ - Viễn thám Việt Nam

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường,
họp tại Trường đại học Mỏ - Địa chất vào hồi …..giờ … ngày … tháng…
năm 2018

Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia – Hà Nội
- Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, nước ta đã và đang thi công rất nhiều công trình đường hầm
giao thông, thủy điện … để phục vụ đời sống dân sinh.
Đặc điểm của việc thi công xây dựng các công trình đường hầm là thi công
liên hoàn bao gồm: Đào hầm - Gia cố vỏ hầm - Hoàn thiện vỏ hầm. Quá trình
thi công và độ chính xác xây dựng công trình đường hầm phụ thuộc vào công
tác trắc địa định hướng hầm. Như vậy công tác trắc địa định hướng hầm có ảnh
hưởng rất lớn đến tiến độ thi công và độ chính xác xây dựng công trình hầm,
đặc biệt khi áp dụng công nghệ TBM. Do đó vấn đề thành lập cơ sở trắc địa cho
việc định hướng các công trình đường hầm có ý nghĩa quan trọng đối với chất
lượng thi công xây dựng công trình hầm.Tuy nhiên cho đến nay, chúng ta chưa
có các quy chuẩn về trắc địa công trình nói chung cũng như quy chuẩn kỹ thuật
về Trắc địa công trình trong thi công đường hầm nói riêng, những tiêu chuẩn đã
có chỉ đề cập đến phương pháp trắc địa truyền thống còn các phương pháp trắc
địa hiện đại thì chưa được cập nhật, đặc biệt là trong thi công xây dựng bằng
công nghệ mới, định hướng các công trình phức tạp và đòi hỏi độ chính xác cao
như công tác trắc địa trong thi công công trình tàu điện ngầm.
Vì vậy, nội dung nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả định hướng

đường hầm trong thi công xây dựng các công trình ngầm là rất cần thiết và phù
hợp với thực tiễn ở Việt Nam hiện nay.
2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Mục đích của luận án nhằm nghiên cứu các giải pháp nâng cao chất lượng
và hiệu quả công tác định hướng đường hầm khi thi công xây dựng các công
trình hầm ở Việt Nam trong giai đoạn thi công xây dựng.
- Đối tượng nghiên cứu là các giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả định
hướng đường hầm trong thi công xây dựng các công trình hầm ở Việt Nam
- Phạm vi nghiên cứu của luận án bao gồm: Tính toán độ chính xác yêu
cầu định hướng đường hầm khi thi công xây dựng các công trình hầm đối
hướng; nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả định hướng đường hầm
trong thi công xây dựng các công trình hầm có độ sâu nhỏ hơn 100 m; nghiên
cứu giải pháp kỹ thuật đảm bảo độ chính xác thi công đường hầm bằng công
nghệ TBM.


2
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu xác lập các yêu cầu độ chính xác cho công tác định hướng hầm
khi thi công các công trình hầm đối hướng ở Việt Nam.
- Nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả định hướng đường hầm trong thi
công xây dựng các công trình hầm ở Việt Nam.
- Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật đảm bảo độ chính xác thi công hầm bằng công
nghệ TBM.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thống kê, Phương pháp phân tích, Phương pháp thực nghiệm,
Phương pháp so sánh, Phương pháp toán học, phương pháp ứng dụng tin học và
phương pháp chuyên gia.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa học: Góp phần phát triển và hoàn thiện kỹ thuật định hướng

đường hầm trong thi công xây dựng các công trình hầm ở Việt Nam.
Ý nghĩa thực tiễn: Các kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng để nâng
cao hiệu quả định hướng đường hầm trong thi công xây dựng các công trình
ngầm ở Việt Nam trong giai đoạn thi công xây dựng ở thực tế sản xuất; Góp
phần phục vụ ngành xây dựng Việt Nam nói chung và ngành xây dựng công
trình ngầm nói riêng ngày càng hiệu quả và an toàn.
6. Các luận điểm bảo vệ
Luận điểm thứ nhất: Để đảm bảo độ chính xác thi công xây dựng các
công trình đường hầm theo đúng thiết kế, cần phải nghiên cứu xác định độ
chính xác định hướng hầm theo các hạn sai cho phép trong thi công xây dựng
các công trình hầm đối hướng.
Luận điểm thứ hai: Áp dụng các giải pháp công nghệ và thiết bị đo đạc
tiên tiến vào công tác định hướng hầm cho phép nâng cao hiệu quả và đảm bảo
tiến độ thi công xây dựng các công trình hầm.
Luận điểm thứ ba: Khi thi công xây dựng đường hầm bằng công nghệ
TBM cần phải thành lập dạng lưới khống chế đặc biệt trong hầm và ứng dụng
công nghệ đo đạc hiện đại nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của quá trình thi
công hầm bằng công nghệ này.
7. Các điểm mới của luận án
1 - Đã xây dựng cơ sở khoa học xác định hạn sai cho phép của các yếu tố
định hướng hầm. Từ đó có thể xác định được độ chính xác cần thiết các yếu tố


3
định hướng hầm trên cơ sở ứng dụng công nghệ đo đạc hiện đại trong thi công
xây dựng các công trình hầm ở Việt Nam.
2 - Đã nghiên cứu, đề xuất ứng dụng một số giải pháp kỹ thuật và công
nghệ tiên tiến vào quá trình định hướng hầm (Ứng dụng máy chiếu đứng để
chuyền tọa độ, phương vị xuống hầm; sử dụng các loại máy đo dài điện tử để
chuyền độ cao xuống hầm; ứng dụng máy kinh vĩ con quay khi thành lập lưới

khống chế trong hầm…). Kết quả nghiên cứu các ứng dụng này cho phép nâng
cao độ chính xác và tính hiệu quả công tác trắc địa khi thi công các công trình
hầm đối hướng.
3 - Đã nghiên cứu phương pháp thiết kế và thành lập lưới khống chế trong
hầm ở dạng lưới đường chuyền kép, thành lập các công thức dùng để kiểm tra
các yếu tố kỹ thuật của lưới đường chuyền kép khi thành lập lưới khống chế thi
công trong hầm. Điều này cho phép triển khai ứng dụng một cách rộng rãi dạng
lưới khống chế đặc biệt này vào quá trình thi công hầm bằng công nghệ TBM ở
Việt Nam.
8. Cấu trúc và nội dung luận án
Cấu trúc luận án gồm ba phần: Phần mở đầu, 4 chương nội dung và phần
kết luận.
Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO
HIỆU QUẢ ĐỊNH HƯỚNG ĐƯỜNG HẦM TRONG THI CÔNG
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH HẦM
1.1.Công nghệ thi công xây dựng các công trình hầm ở Việt Nam
1.1.1. Khái niệm về các công trình hầm ở Việt Nam
1.1.2. Các phương pháp thi công đường hầm
1.1.2.1. Xây dựng công trình đường hầm bằng phương pháp lộ thiên
1.1.2.2. Xây dựng công trình đường hầm bằng phương pháp hạ đoạn
1.1.2.3. Xây dựng công trình đường hầm bằng phương pháp khai mỏ
1.1.2.4. Xây dựng công trình đường hầm bằng công nghệ NATM (New Austrian
Tunnelling Method)
1.1.2.5. Xây dựng công trình đường hầm bằng công nghệ TBM (Tunnel Boring
Machine)


4
1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu ở nước ngoài

Sau khi tham khảo các tài liệu ở nước ngoài chúng tôi thấy có những vấn
đề sau đây:
1. Có một số tài liệu [35], [37],... đã trình bày về công nghệ thi công hầm tiên
tiến bằng hệ thống TBM nhưng vấn đề điều khiển hệ thống TBM mới chỉ được
giới thiệu mà chưa đề cập đến một quy trình cụ thể để có thể ứng dụng được
trong thi công.
2. Vấn đề chuyền tọa độ, phương vị xuống hầm qua giếng đứng được thực hiện
bằng các thiết bị đo đạc hiện đại và chuyên dụng ở Việt Nam hiện nay chưa
được nghiên cứu cụ thể, ngoài ra về quy trình, hạn sai và phương pháp kiểm
soát chất lượng đo đạc chưa được công bố [37], [47], ....
3. Lưới khống chế trong hầm dạng đường chuyền kép mới chỉ được giới thiệu ở
dạng sơ đồ mà không thấy công bố phương pháp đo đạc, phương pháp kiểm
soát chất lượng đo đạc và xử lý số liệu của dạng lưới này [35].
4. Các chỉ tiêu kỹ thuật định hướng đường hầm được trình bày trong một số tài
liệu là tiêu chuẩn của các Quốc gia [52], [57], … và một số các tham số kỹ thuật
được trình bày trong các bài báo [35], [37]... Các số liệu này không thể triển
khai ứng dụng trong thực tế ở Việt Nam.
1.3. Tổng quan các công trình nghiên cứu ở trong nước
Nghiên cứu về vấn đề công tác trắc địa trong thi công xây dựng các công
trình hầm ở nước ta được thực hiện trong một số công trình nghiên cứu và một
số giáo trình đang được giảng dạy tại một số trường đại học. Đọc và tham khảo
các tài liệu này tôi thấy một số vấn đề sau đây:
1. Công nghệ thi công các công trình hầm đã giới thiệu một số phương pháp thi
công hầm hiện nay đang áp dụng ở nước ta [4], [18], [32],...
2. Lưới khống chế trắc địa trên mặt đất đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS
để thành lập lưới khống chế mặt đất, phương pháp thiết kế theo quy trình thiết
kế tối ưu, các thuật toán ước tính độ chính xác lưới khống chế mặt bằng được
thành lập bằng công nghệ GPS [4], [5], [6],...
3. Công tác đo liên hệ đã nghiên cứu và trình bày các ý tưởng ứng dụng máy
chiếu đứng để chuyền tọa độ, phương vị xuống hầm nhưng chỉ thực hiện với

một máy chiếu đứng, chưa có thực nghiệm, chưa xác lập quy trình đo đạc và xử
lý số liệu [4], [19]…


5
4. Lưới khống chế thi công trong hầm đã đề cập đến các phương pháp thành lập
lưới đường chuyền treo đơn nhưng cũng chỉ dừng lại ở bước ước tính, chưa có
đo đạc thực nghiệm ở thực tế [19], [24]…
5. Phương pháp chuyền độ cao xuống hầm đã đề cập dùng máy TĐĐT để
chuyền độ cao xuống hầm bằng phương pháp gương phẳng phụ, nhưng chưa đề
cập đến phương pháp xác lập góc 450 của gương phẳng phụ như thế nào khi đo
khoảng cách bằng máy TĐĐT từ gương phẳng phụ tới gương phản xạ đặt dưới
hầm [28], [29],...
6. Thành lập lưới khống chế trong hầm khi sử dụng máy kinh vĩ con quay đã
thành lập công thức tính sai số hướng ngang khi đo phương vị các cạnh của lưới
khống chế trong hầm bằng máy kinh vĩ con quay, nhưng chưa xét một cách
tổng quát tính hiệu quả của phương pháp đo này so với phương pháp truyền
thống (góc - cạnh) [4], [19],…
7. Các giải pháp công tác trắc địa phục vụ thi công đường hầm bằng công nghệ
TBM chưa có tài liệu nào công bố.
8. Các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) chưa có TCVN nào đề cập đến độ chính
xác định hướng hầm khi thi công bằng công nghệ TBM cũng như chưa cập nhật
các công nghệ thi công hiện đại tiên tiến hiện nay ở nước ta [23], [33], [34],...
1.4. Định hướng nghiên cứu trong luận án
Từ kết quả nghiên cứu và phân tích ở trên chúng tôi rút ra một số định
hướng nghiên cứu của luận án như sau:
1. Để đảm bảo độ chính xác định hướng đường hầm thì cần phải nghiên cứu xác
lập các yêu cầu độ chính xác định hướng hầm cho phép đối với cả hai phương
pháp thi công đường hầm là phương pháp truyền thống và thi công bằng công
nghệ TBM. Các hạn sai cho phép này cần phải được tính toán một cách khoa

học, phù hợp với phương pháp thi công hầm và đặc điểm thi công xây dựng các
công trình hầm trên thế giới và ở Việt Nam.
2. Nghiên cứu giải pháp ứng dụng các công nghệ đo đạc tiên tiến và hiện đại để
thay thế các thiết bị và phương pháp đo đạc truyền thống với mục đích tự động
hóa quá trình đo đạc, nâng cao độ chính xác và đảm bảo tiến độ thi công xây
dựng công trình hầm phù hợp với đặc điểm công nghệ thi công đang được ứng
dụng ở Việt Nam.
3. Nghiên cứu phương pháp thành lập lưới khống chế thi công đặc biệt trong
hầm là lưới đường chuyền kép, xây dựng quy trình đo và kiểm tra các chỉ tiêu
kỹ thuật, phương pháp xử lý số liệu với mục đích có thể triển khai ứng dụng


6
một cách rộng rãi dạng lưới khống chế đặc biệt này vào quá trình thi công xây
dựng các công trình hầm ở Việt Nam.
Chương 2:
NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CÁC YÊU CẦU ĐỘ CHÍNH XÁC CHO CÔNG
TÁC ĐỊNH HƯỚNG HẦM KHI THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH HẦM
ĐỐI HƯỚNG Ở VIỆT NAM
2.1. Sai số đào thông hầm và các hạn sai cho phép
2.1.1. Phân loại sai số đào thông hầm và hạn sai cho phép
2.1.2. Yêu cầu độ chính xác thông hầm
Hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam tiêu chuẩn về yêu cầu độ chính xác
định hướng hầm bao gồm một số tài liệu sau đây:
2.1.2.1 Quy phạm Trắc địa công trình của nước Cộng hòa Nhân dân
Trung Hoa (GB50026 – 2007)[56]
2.1.2.2 Tiêu chuẩn của Cộng hòa liên bang Nga
(СТО НОСТРОЙ 2.16.65-2012)[52]
2.1.2.3. Quy chuẩn, Tiêu chuẩn của Việt Nam
1. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 08: 2009/BXD “Công trình ngầm

đô thị”[23]
2. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4528:1988 “Hầm đường sắt và hầm đường
ôtô - quy phạm thi công, nghiệm thu”[33]
2.1.2.4. Tiêu chuẩn kỹ thuật của một số công trình đường hầm đã và đang thi
công ở trên Thế giới và Việt Nam được quy định như sau:
1.Thi công xây dựng đường hầm SSC (Thí nghiệm gia tốc của hạt dưới
nguyên tử) tại Dallas, Mỹ [37]
2. Thi công xây dựng hầm đường sắt tại Hallandsas, Thụy Điển[41]
3. Thi công xây dựng đường hầm Lok Ma Chau Spur Line tại Hồng Kông,
Trung Quốc [35]
4. Thi công xây dựng tuyến tầu điện số 1 (Bến Thành - Suối Tiên) tại Thành
phố Hồ Chí Minh [22]
2.1.3 Nhận xét:
Độ chính xác thi công đường hầm phụ thuộc vào mục đích sử dụng và
phương pháp thi công. Hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam các tiêu chuẩn yêu
cầu độ chính xác trong thi công đường hầm có những quy định khác nhau.


7

2.2. Nghiên cứu xây dựng cơ sơ khoa học về yêu cầu độ chính xác
định hướng hầm trong thi công hầm ở Việt Nam
2.2.1. Hạn sai cho phép trong các tiêu chuẩn và chỉ tiêu kỹ thuật thi công
đường hầm ở một số nước trên thế giới và Việt Nam
Theo phương pháp thi công hầm có thể chia thành hai trường hợp sau đây:
- Hầm thi công bằng phương pháp truyền thống.
- Hầm thi công bằng công nghệ TBM.
Để xác định được các yêu cầu độ chính xác cần thiết dùng trong định
hướng hầm khi thi công bằng công nghệ TBM ở Việt Nam thì cần phải xác
định mối quan hệ toán học giữa các đại lượng δ và δi thành phần (i = 1 ÷ 5),

quan hệ hàm số được xác định theo công thức sau:

 2  12   22   32   24   52

(2.1)

Trong đó: - δ : Độ lệch cho phép của vỏ hầm tại mặt đào thông
- δ1 : Sai số của cơ sở khống chế trắc địa về mặt bằng
- δ2 : Sai số của cơ sở khống chế trắc địa về độ cao
- δ3 : Độ lệch khoanh tròn vỏ hầm khi lắp đặt so với trục bố trí
(độ lệch tâm)
- δ4 : Độ lệch hình dạng hình học của khoanh tròn vỏ hầm khi chế
tạo so với thiết kế (hình ô van)
- δ5 : Biến dạng khoanh tròn vỏ hầm do áp lực đất đá bên ngoài tác
động lên vỏ hầm.
2.2.2 Công thức tính độ sai lệch của vỏ hầm tại điểm đào thông
Với công thức (2.1) có thể có hai cách sử dụng công thức này để tính toán
các hạn sai cho phép trong thi công hầm bằng công nghệ TBM tại Việt Nam là
theo nguyên tác ảnh hưởng bằng nhau hoặc nguyên tắc ảnh hưởng có hệ số.
* Trường hợp 1: Nếu cho trước giá trị δ là độ lệch cho phép của vỏ hầm tại mặt
đào thông. Theo công nghệ chế tạo và lắp ghép vỏ hầm biết trước các đại lượng
δ3 và δ4. Theo điều kiện địa chất xác định được δ5.
Giả thiết: Sai số của cơ sở khống chế trắc địa về mặt bằng δ1 gấp hai lần
sai số cơ sở khống chế trắc địa về độ cao δ2:
δ2 = 0.5δ1
(2.2)


8
Từ công thức (2.1) ta có:

 2  12  (0.51 ) 2  32   24  52

(2.3)

 2  ( 32   24   52 )
1.25

(2.4)

1 

*Trường hợp 2: Nếu chỉ cho trước giá trị δ là độ lệch cho phép của vỏ hầm tại
mặt đào thông mà không cho biết trước các đại lượng δi trong công thức (2.1),
áp dụng nguyên tắc ảnh hưởng có hệ số và dựa vào kinh nghiệm của người thiết
kế, điều kiện địa chất khu vực thi công để xác định các hệ số của các đại lượng
δi trong công thức (2.1) sau đó vận dụng công thức (2.4) để tính các thành phần
còn lại

2.2.3 Xây dựng cơ sở xác định hạn sai cho phép trong thi công hầm ở Việt Nam
2.2.3.1. Hầm thi công theo phương pháp truyền thống
Bảng 2.5. Hạn sai cho phép của trục tim hầm trong thi công
công trình hầm bằng phương pháp truyền thống
L (km)
δ1(mm)
δ2(mm)
L≤ 4
100
70
4≤ L≤8
150

8 ≤ L ≤ 10
200
2.2.3.2. Hầm thi công bằng công nghệ TBM
Bảng 2.6. Hạn sai cho phép trong thi công công trình hầm bằng
công nghệ TBM
L (km)
δ(mm) δ1(mm) δ2(mm) δ3(mm) δ4(mm) δ5(mm)
L≤ 4

75

38

19

25

50

25

Từ bảng 2.6, áp dụng công thức (2.5) và lấy làm tròn kết quả tính các sai
số trung phương mi ta có bảng 2.7
Bảng 2.7. Sai số trung phương (mi) khi thi công bằng công nghệ TBM
L(km)
m(mm) m1(mm) m2(mm) m3(mm) m4(mm) m5(mm)
L≤ 4
38
19
12

12
25
12
Nhận Xét:
Từ bảng 2.5, 2.6 và 2.7 cho thấy kết quả tính toán hạn sai cho phép mà
chúng tôi đưa ra tương đối phù hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật được các công
ty nước ngoài áp dụng xây dựng các công trình hầm tại Việt Nam, Mỹ, Thụy
Điển, Hồng Kông… Vì vậy có thể sử dụng kết quả tính toán trong các bảng 2.5,


9
2.6 và 2.7 để tính toán các hạn sai cho phép trong thi công các công trình hầm ở
Việt Nam.
2.3. Ước tính yêu cầu độ chính xác cho phép định hướng hầm khi thi công
công trình hầm đối hướng ở Việt Nam
2.3.1. Định hướng hầm theo vị trí mặt bằng
2.3.1.1. Các nguồn sai số đào thông hầm và phân phối chúng
a. Các nguồn sai số
b. Nguyên tắc phân phối các nguồn sai số
2.3.1.2. Ước tính các yêu cầu độ chính xác định hướng hầm khi thi công hầm
bằng phương pháp truyền thống
Tùy thuộc vào chiều dài đoạn hầm Li tra bảng 2.5 ta có sai số trung
phương hướng ngang m1, áp dụng công thức (2.18), (2.19) và (2.20) ta tính các
nguồn sai số hướng ngang thành phần mqi.
a .Sai số hướng ngang (mqi)
Đối với đoạn hầm được định hướng qua hai cửa hầm:
mqi =

√

= 0,58m1

(2.18)

Đối với đoạn hầm được định hướng qua một cửa hầm và một giếng đứng:
mqi =

√

= 0,50 m1

(2.19)

Đối với đoạn hầm được định hướng qua hai giếng đứng:
mqi =

√

= 0,45m1

(2.20)

b. Sai số hướng dọc cho phép (mL) [4]
2.3.1.3.Ước tính các yêu cầu độ chính xác định hướng hầm khi thi công hầm
bằng công nghệ TBM
Tùy thuộc vào chiều dài đoạn hầm Li tra bảng 2.7 ta có sai số trung
phương hướng ngang mi,
a.Tính sai số trung phương hướng ngang (mqi)
1) Đối với đoạn hầm được định hướng qua một cửa hầm và một giếng
đứng:

mqi =

√

= 0,58m1

(2.23)

2) Đối với đoạn hầm được định hướng qua 2 giếng đứng (Ga tầu điện
ngầm):

mqi =

√

= 0,50 m1

(2.24)

b. Tính SSTP chuyền phương vị qua giếng đứng xuống hầm (mα)
mα =

.

. √2

(2.26)

10
c. Tính các hạn sai cho phép thành lập lưới khống chế trong hầm (mβ và ms)
1) Tính sai số trung phương đo góc (mβ) trong đường chuyền
mβ =

.ρ
[ ]

.

(2.33)

,

2) Tính sai số trung phương đo cạnh (mS) trong đường chuyền
mS =

√

(2.35)

Nhận xét: Khi thi công hầm bằng công nghệ TBM, để xác định các hạn sai cho
phép trong định hướng hầm, sử dụng các hạn sai cho phép trong bảng (2.7) và
các công thức (2.23); (2.24); (2.26); (2.33) và (2.35) sẽ tính được các hạn sai cho
phép trong định hướng hầm
2.3.2. Định hướng hầm theo độ cao
2.3.2.1. Các nguồn sai số ảnh hưởng đến độ chính xác độ cao đào thông hầm
và phân phối chúng
a. Các nguồn sai số
b. Nguyên tắc phân phối các nguồn sai số

Sử dụng nguyên tắc ảnh hưởng bằng nhau để tính các sai số cho phép khi
xác định độ cao.
- Đối với đoạn hầm mà độ cao được chuyền qua hai cửa hầm:
mhi =

√

= 0,58.m2

(2.40)

- Đối với đoạn hầm mà độ cao được chuyền qua một cửa hầm và một giếng
đứng: mhi =

√

= 0,50.m2

(2.42)

- Đối với đoạn hầm mà độ cao được chuyền qua hai giếng đứng:
mhi =

√

= 0,45.m2

(2.44)

trong đó m2 là sai số trung phương độ cao đào thông hầm đối hướng sử dụng

(bảng 2.5 và bảng 2.7) và công thức (2.5) để tính.
2.3.2.2. Ước tính độ chính xác yêu cầu định hướng hầm khi thi công hầm bằng
phương pháp truyền thống
Từ bảng 2.5 ta có sai số trung phương độ cao m2 = ± 35 mm đối với hầm
có chiều dài nhỏ hơn 4 km, áp dụng công thức (2.40), (2.42) và (2.44) ta tính
được các mhi theo nguyên tắc ảnh hưởng bằng nhau.
2.3.2.3. Ước tính độ chính xác yêu cầu định hướng hầm theo độ cao khi thi
công hầm bằng công nghệ TBM


11
Khi thi công hầm bằng công nghệ TBM, sử dụng số liệu m2 trong bảng 2.7
và các công thức (2.40) và (2.42) để tính thì sẽ tính được các hạn sai cho phép về
độ cao đối với từng loại đoạn hầm như trên.
Chương 3
NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ
ĐỊNH HƯỚNG ĐƯỜNG HẦM TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG CÁC
CÔNG TRÌNH HẦM Ở VIỆT NAM
3.1. Nâng cao hiệu quả thành lập lưới khống chế mặt bằng trên mặt đất
trong thi công hầm
Hiện nay, lưới khống chế trắc địa mặt bằng trên mặt đất trong thi công
xây dựng đường hầm chủ yếu được thành lập bằng công nghệ GPS (lưới GPS).
3.1.1 Giải pháp kỹ thuật nâng cao độ chính xác thành lập lưới khống chế
mặt bằng trên mặt đất bằng công nghệ GPS trong thi công hầm đối hướng
theo hướng thiết kế tối ưu
Để nâng cao độ chính xác thành lập lưới khống chế trên mặt đất bằng
công nghệ GPS cần phải thiết kế và ước tính độ chính xác của lưới theo hướng
thiết kế tối ưu. Chúng ta có thể thiết kế lưới theo phương pháp kết hợp giữa
người và máy tính với khối lượng trị đo và độ chính xác vừa đủ để thành lập
lưới khống chế GPS mặt đất trong thi công hầm. Chính điều này thể hiện tính

hiệu quả khi nâng cao độ chính xác định hướng hầm đối với hạng mục thành
lập lưới khống chế mặt đất.
3.1.2 Thực nghiệm ước tính độ chính xác lưới GPS trên mặt đất phục vụ thi
công hầm
Trong phần tính toán thực nghiệm chúng tôi trình bày kết quả ước tính
độ chính xác lưới GPS tại công trình xây dựng hầm đèo Cả nối hai tỉnh Phú
Yên - Khánh Hòa.
3.1.2.2 Thiết kế lưới GPS phục vụ thi công hầm đèo Cả
Thiết kế lưới GPS theo số lượng trị đo gồm 3 phương án sau:
Các phương án thiết kế Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3
Số trị đo
37
35
28
3.1.2.3 Kết quả ước tính độ chính xác lưới
Chúng tôi sử dụng chương trình máy tính GP.AGE dùng để ước tính độ
chính xác. Kết quả cho thấy sai số vị trí điểm HAM3 và sai số phương vị cạnh
định hướng HAM3-HAM2 của các phương án đều đạt yêu cầu. Vậy ta chọn


12
phương án 3 để thành lập lưới GPS, vì phương án 3 có trị đo ít mà vẫn đảm
bảo độ chính xác, đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật cần thiết của lưới khống
chế trên mặt đất phục vụ thi công hầm đèo Cả.
3.2. Nâng cao độ chính xác chuyền tọa độ và phương vị xuống hầm qua
giếng đứng
3.2.1 Phương pháp tam giác liên hệ
Hiện nay, để chuyền toạ độ và phương vị xuống hầm có nhiều phương
pháp, thực tế thường sử dụng phương pháp tam giác liên hệ [4].
+ Cơ sở lý thuyết của phương pháp tam giác liên hệ.

Để chuyền toạ độ và phương vị xuống hầm qua giếng đứng, cần sử dụng
hai dây dọi O1 và O2 tạo thành mặt phẳng liên hệ giữa hệ toạ độ lưới khống chế
trên mặt đất và tọa độ lưới khống chế trong hầm (hình 3.5). Khi đó toạ độ dưới
hầm khởi tính từ toạ độ hai điểm O1 và O2 và phương vị được chuyền xuống hầm
tính theo công thức [4]:

 A1M1  AT      1  1  i1800

(3.1)

Hình 3.5. Định hướng qua giếng đứng
Phương pháp này thực hiện rất phức tạp vì phải quan trắc độ dao động
của dây dọi và cần phải có thiết bị chuyên dụng để đo, để khắc phục các tồn tại
này chúng tôi nghiên cứu ứng dụng máy chiếu đứng thay dây dọi để chuyền toạ
độ và phương vị từ trên mặt đất xuống hầm qua giếng đứng trong thi công xây
dựng các công trình hầm.
3.2.2. Sử dụng máy chiếu đứng để chuyền toạ độ và phương vị xuống hầm
qua giếng đứng (hình 3.6)


13

Hình 3.6. Đo liên hệ qua giếng đứng
Hình 3.7. Sơ đồ lưới đường chuyền
xuống hầm bằng máy chiếu đứng.
thực nghiệm
3.2.3.Thực nghiệm sử dụng máy chiếu đứng để chuyền toạ độ và phương vị
xuống hầm qua giếng đứng
- Thành lập một lưới đường chuyền khép kín trên mặt đất bao gồm 10
điểm CDPGEMNJKB (hình 3.7).

- Sử dụng máy chiếu đứng DZJ 300A để chiếu toạ độ hai điểm O1 và O2
lên độ cao 30m (hình 3.6).
Kết quả so sánh toạ độ các điểm và phương vị các cạnh
Bảng 3.4. So sánh toạ độ các điểm khi chuyền điểm P, G trên tầng cao 30 m
qua tam giác liên hệ và tọa độ các điểm này của lưới đường chuyền khép kín
trên mặt đất
Tên
Toạ độ các điểm lưới
Toạ độ các điểm
Độ lệch (m)
điểm
đường chuyền
chuyền bằng PP tam
khép kín (2)
giác liên hệ (3)
(4)
(1)
M
N
J
K
B
C
D

X(m)
967.741
968.250
982.078
991.779

995.600
1019.350
1011.097

Y(m)
989.060
973.880
952.180
956.280
946.510
957.680
978.870

X(m)

Y(m)

967.739
968.249
982.077
991.775
995.597
1019.344
1011.091

989.064
973.882
952.179
956.276
946.504

957.673
978.866

ΔX (m) ΔY (m)
-0.002
-0.001
-0.001
-0.004
-0.003
-0.006
-0.006

0.004
0.002
-0.001
-0.004
-0.006
-0.007
-0.004


14
Bảng 3.5. So sánh phương vị các cạnh chuyền qua tam giác liên hệ
xuống mặt đất
Phương vị cạnh đường
Phương vị cạnh chuyền này khi lấy điểm
Tên cạnh
lưới đường
P, G trên tầng cao 30m
Độ lệch

chuyền khép kín
làm gốc và chuyền qua
Δα (")
trên mặt đất
tam giác liên hệ xuống
mặt đất
(1)
(2)
(3)
(4)
0
0
M
N 271 55' 17.3"
271 55' 27.4"
+10.1"
0
0
N
J 302 30' 04.8"
302 30' 13.0"
+ 8.2"
0
0
J
K 22 53' 53.0"
22 54' 00.0"
+7.0"
0
0

K
B 291 21' 35.1"
291 21' 41.1"
+6.0"
0
0
B
C 25 11' 17.1"
25 11' 22.0"
+4.9"
C
D 1110 16' 30.1"
1110 16' 33.8"
+3.7"
Khi coi tọa độ và phương vị các cạnh xác định bằng đường chuyền khép
kín trên mặt đất có độ chính xác cao hơn tọa độ và phương vị các cạnh chuyền
qua tam giác liên hệ, kết quả tính được theo công thức (3.2) trong trường hợp này
là kết quả gần đúng.
 
(3.2)
m

n

Sử dụng công thức (3.2) để tính ta có:
- Sai số truyền toạ độ xuống hầm khi sử dụng máy chiếu đứng
mX = ± 3,8 mm;
mY = ± 4.4 mm;
m P  m 2X  m 2Y = ± 5.8 mm

- Sai số truyền phương vị xuống hầm khi sử dụng máy chiếu đứng trong
tam giác liên hệ: mα = ± 6,9".
3.3. Nâng cao độ chính xác chuyền độ cao xuống hầm qua giếng đứng
3.3.1. Chuyền độ cao xuống hầm qua giếng đứng
Chúng tôi nghiên cứu hai phương pháp chuyền độ cao xuống hầm qua
giếng đứng là phương pháp chuyền bằng máy TĐĐT và phương pháp chuyền
bằng thiết bị đo dài Disto thay các phương pháp truyền thống.


15

Hình 3.9. Sơ đồ chuyền độ cao

Hình 3.10. Sơ đồ chuyền độ cao bằng
thiết bị đo khoảng cách Disto

bằng máy TĐĐT

3.3.2. Phương pháp chuyển độ cao qua giếng đứng xuống hầm bằng máy
toàn đạc điện tử dùng gương phẳng phụ
Sơ đồ chuyền độ cao bằng máy toàn đạc điện tử qua giếng đứng xuống
hầm được đưa ra (hình 3.9)
Độ cao của điểm B trong hầm được tính theo công thức:
HB = HA + (a1 – a2) – (L-l) – (b1 – b2)

(3.3)

+ Đánh giá độ chính xác của phương pháp
mHB =

2(2m + m )

(3.5)

3.3.2.1 Đo đạc và tính toán thực nghiệm
Công tác thực nghiệm được tiến hành bằng máy TĐĐT Leica TS06 Plus.
Bảng 3.7. So sánh kết quả chuyền độ cao theo ba phương pháp

Phương pháp
chuyền độ cao

Bằng
thước
thép (m)

Bằng
máy
TĐĐT
(m)

1

2

3

Độ cao điểm B

-89.780

-89.782

Chênh
Bằng
lệch giữa
dây thép TĐĐT và
(m)
thước
thép
4
5 = 3-2
-89.785

- 02 mm

Chênh lệch
giữa TĐĐT
và dây thép
6 = 3-4
+ 03 mm


16
3.3.2.2 Nhận xét:
Kết quả thực nghiệm cho thấy có thể sử dụng máy TĐĐT để chuyền độ cao
xuống hầm qua giếng đứng có chiều sâu lớn thay các phương pháp truyền thống
khắc phục được những khó khăn về mặt kỹ thuật thường gặp khi dùng hai
phương pháp truyền thống này.
3.3.3. Phương pháp chuyển độ cao qua giếng đứng xuống hầm bằng thiết bị
đo dài cầm tay Disto

Sơ đồ chuyền độ cao bằng thiết bị đo khoảng cách Disto qua giếng đứng
xuống hầm được đưa ra (hình 3.10)
Độ cao của điểm B trong hầm được tính theo công thức:
HB = HA + (a1 – a2) – S – (b1 – b2)

(3.7)

+ Đánh giá độ chính xác của phương pháp
mHB = 4m + m

(3.10)

3.3.3.1.Thực nghiệm chuyển độ cao qua giếng đứng xuống hầm bằng thiết bị đo
dài cầm tay Disto
Công tác thực nghiệm được tiến hành với thiết bị DISTOTM pro4a của
hãng Leica.
Bảng 3.11. So sánh kết quả chuyền độ cao theo hai phương pháp
Độ cao
Độ cao mốc
Độ cao
Chênh lệch
Số hiệu
Phương mốc B
B chuyền
mốc B
độ cao giữa
chỉnh hệ số
pháp
chuyền
bằng thước

chuyền
đo bằng thiết
dãn dài của
chuyền độ bằng
thép sau hiệu bằng máy bị Disto và
thước thép
cao
thước
chỉnh hệ số
thiết bị đo bằng thước
(mm)
thép(m)
dãn dài (m) Disto (m)
thép (mm)
1
2
3
4=2+3
5
6 = 5-4
Tầng 16 -44.683
- 2.1
-44.6851
-44.685
- 0.1
Tầng 25 -73.508
- 3.4
-73.5114
-73.511
-0.4

Tầng 32 -95.886
- 4.5
-95.8905
-95.892
+ 1.5


17
3.3.3.2. Nhận xét:
Kết quả thực nghiệm cho thấy có thể sử dụng máy Disto để chuyền độ cao
xuống hầm qua giếng đứng có chiều sâu nhỏ hơn 100 m, khắc phục được những
khó khăn về mặt kỹ thuật thường gặp khi dùng các phương pháp khác để
chuyền độ cao xuống hầm.
3.4. Lựa chọn dạng lưới khống chế mặt bằng trong hầm phù hợp với đặc
điểm điều kiện thi công hầm
3.4.1. Đặc điểm và phương pháp thành lập đường chuyền trong hầm

3.4.2 Thành lập lưới đường chuyền trong hầm
3.4.3. Thực nghiệm các phương án thiết kế để thành lập đường chuyền trong hầm
3.4.3.1 Thiết kế các phương án đo thực nghiệm
- Phương án so sánh: Đo 66 trị đo gồm 40 trị đo góc, 26 trị đo cạnh.

- Phương án 1: Đo 12 trị đo, trong đó có 06 trị đo cạnh và 06 trị đo góc.

- Phương án 2: là phương án 1 có đo kiểm tra bổ sung thêm 06 góc bên trái ở
thời gian khác.
GPS2

S1
GPS1

GPS3

1

3
S3

S2
2

5
S4

S5
4

S6
6


18
- Phương án 3: Đo 26 trị đo gồm 13 trị đo góc, 13 trị đo cạnh.

- Phương án 4: Đo 42 trị đo gồm 24 trị đo góc, 18 trị đo cạnh.

- Phương án 5: Đo 58 trị đo gồm 34 trị đo góc, 24 trị đo cạnh.

3.4.2.2. Kết quả ước tính độ chính của các phương án thực nghiệm
Với kết quả ước tính sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất của lưới
mặt bằng trong hầm theo các phương án trên đều nhỏ hơn sai số điểm cuối cho

phép. Vậy theo các phương án thiết kế trên đều đạt được yêu cầu độ chính xác
cho phép.
3.4.2.3. Đo đạc và tính toán thực nghiệm
Công tác thực nghiệm được tiến hành với máy toàn đạc điện tử Leica TC
1800. Tiến hành đo với từng phương án riêng biệt


19
Bảng 3.14 Bảng kết quả tính toán các phương án
Phương án

Độ lệch hướng
ngang điểm 6

1

2

3

4

5

Δq6= δ X6( mm )

26

-19

-18

-18

-19

Nhận xét: Các phương án 2, 3, 4 và 5 có sai số hướng ngang là tương đương với
nhau trong khi đó các phương án 3, 4 và 5 có lượng trị đo tăng lên rất nhiều.
Vậy phương án 2 phù hợp với điều kiện thi công chật hẹp của hầm mà vẫn đảm
bảo yêu cầu tiến độ, độ chính xác thi công hầm.
Chương 4:
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KỸ THUẬT ĐẢM BẢO ĐỘ CHÍNH
XÁC THI CÔNG HẦM BẰNG CÔNG NGHỆ TBM
(TUNNEL BORING MACHINE)
4.1. Quy trình đào hầm bằng công nghệ TBM
4.1.1 Giới thiệu hệ thống TBM
4.1.2. Các bộ phận của hệ thống TBM
4.1.3. Vận hành hệ thống TBM
4.2. Công tác trắc địa phục vụ thi công hầm bằng công nghệ TBM (Tunnel
Boring Machine)
4.2.1. Công tác trắc địa trong giai đoạn thi công xây dựng hầm bằng công
nghệ TBM
+ Bước 1: Thành lập lưới khống chế trên mặt đất bằng công nghệ GPS.
+ Bước 2: Tiến hành chuyền tọa độ, độ cao từ các điểm khống chế trên
mặt đất xuống hầm qua giếng đứng và ram dốc.
+ Bước 3: Thành lập lưới khống chế trong hầm là dạng lưới đường
chuyền kép ở phía sau hệ thống TBM.
+ Bước 4: Thường xuyên phát triển các trạm khống chế tạm thời ở trên
nóc hầm sao cho các trạm này đặt ở phía sau hệ thống TBM luôn nhìn thấy các
mục tiêu lăng kính gắn trên TBM để định hướng TBM.

+ Bước 5: Trạm Laser đã được gắn các tọa độ, độ cao từ trạm khống chế
tạm thời được chiếu lên mục tiêu lăng kính gắn vào hệ thống TBM.
4.2.2. Hệ thống định hướng tự động cho TBM.
4.3. Thành lập lưới mặt bằng thi công trong hầm ở dạng lưới đường
chuyền kép


20
4.3.1. Thiết kế lưới đường chuyền kép
Có thể thiết kế lưới đường chuyền kép như sau (hình 4.14). Đo tất cả các
cạnh trong lưới và chỉ đo các góc hợp bởi các cạnh dài trong lưới. Như vậy lưới
gồm các tứ giác trắc địa kế tiếp nhau.
1

3

a 1'
4

5

a2 3'

2

1

c

b2 c3

b1

b
c1

3

c2 b3

3
6
2

1

2

4

a
1 2 1

5

2'

Hình 4.17. Sơ đồ đo góc - cạnh một
Hình 4.14. Sơ đồ lưới
đoạn trong lưới đường chuyền kép

đường chuyền kép
4.3.2. Ước tính độ chính xác lưới đường chuyền kép
4.3.3. Tổ chức đo đạc thành lập lưới đường chuyền kép
+ Kiểm tra chất lượng đo góc
Kiểm tra chất lượng góc bằng phương trình điều điện góc đối đỉnh (hình 4.17).
γ1 + β1 = γ2 + γ3
(4.1)
Từ đó ta có phương trình điều kiện dạng số hiệu chỉnh là:
vγ1 + vβ1 - vγ2 - vγ3 + ωγ = 0
(4.2)
Trong đó:
ωγ = γ1 + β1 - γ2 - γ3
(4.3)
+ Kiểm tra độ chính xác chuyền phương vị
Δα = (α2-3)1 - (α2-3)2
(4.6)
+ Kiểm tra chất lượng đo cạnh
Xét tứ giác đo toàn cạnh 1-1’-2-2’ (hình 4.17) cần kiểm tra chất lượng cạnh
bằng điều kiện
γ1 + γ4 = γ5
(4.7)
Trong đó: γi là các góc tính từ các cạnh đo theo định lý hàm số cosin
Từ đó ta có phương trình số hiệu chỉnh là
vγ1 + vγ4 - vγ5 + ωs = 0
(4.8)
với
ωs = γ1 + γ4 - γ5
(4.9)
Để kiểm tra chất lượng đo góc và đo cạnh trong lưới đường chuyền kép cần
phải xác định các đại lượng (ωgh) tính trong các công thức (4.3), (4.6) và (4.9)

21
4.3.4. Xây dựng công thức kiểm tra chất lượng đo góc đường chuyền kép
ωgh = 2.mωγ = 4.mβ
(4.14)
4.3.5. Kiểm tra chất lượng đo cạnh trong lưới đường chuyền kép
+ Cách 1:

ωgh = . ρ". m

+ Cách 2:
SΔ1-2-2’ + SΔ1-2’-1’ = SΔ1-1’-2 + SΔ1’-2-2’
4.3.6. Kiểm tra điều kiện phương vị

(4.16)
(4.17)

mΔαk = mβi.√2. k
(4.27)
Trong đó: k là số thứ tự chuyền phương vị.
4.3.7. Đo thực nghiệm khảo sát độ chính xác của lưới đường chuyền kép
4.3.7.1. Mục đích thực nghiệm
4.3.7.2. Phương pháp thực nghiệm
- Phương án 1: (Đo đường chuyền treo đơn từ điểm 1 đến điểm 8)
- Phương án 2: (Đo đường chuyền treo kép từ cặp điểm 1, 1’ đến cặp điểm 8, 8’)
- Phương án so sánh: (Đo đường chuyền kép phù hợp từ cặp điểm 1, 1’
đến cặp điểm 8, 8’)
4.3.7.3. Kết quả thực nghiệm
Bảng 4.1: Bảng kết quả tính toán các phương án đo đường chuyền kép

Phương án
Các phương án
1
2
Độ lệch ngang
0,051
0.035
Δq = ΔY (m)
Nhận xét
Kết quả tính toán thực nghiệm thấy rằng phương án 2 (đường chuyền treo
kép) có độ lệch hướng ngang (ΔY) (Vì trục X trùng với trục hầm thực nghiệm)
nhỏ hơn so với phương án 1. Do vậy đường chuyền treo kép (Phương án 2) có
độ chính xác và tin cậy cao hơn, phù hợp cho việc định hướng đường hầm khi
thi công bằng công nghệ TBM ở Việt Nam hiện nay.
4.4. Ứng dụng máy kinh vĩ con quay để định hướng hầm trong thi công xây
dựng đường hầm
4.4.1. Giới thiệu máy kinh vĩ con quay và khả năng ứng dụng trên thế giới và
ở Việt Nam
4.4.2. Công thức ước tính độ chính xác sai số hướng ngang điểm cuối đường
chuyền đo phương vị bằng máy kinh vĩ con quay


22
X
C

P

Y

A

D

Hình 4.24. Sơ đồ lưới đường chuyền trong hầm
Từ hình 4.24 ta có tọa độ điểm cuối đường chuyền được tính theo công thức.
XP = XA + S1cosα1 + S2cosα2 + …+ Sncosαn

(4.29)

Vi phân toàn phần hai vế (4.29), biến đổi toán học ta có công thức tính sai số
dịch vị ngang:
m = S. √n.

(4.34)

"

Từ công thức (4.34) ta có thể tính được chiều dài đường chuyền cho phép hoặc
độ chính xác của máy kinh vĩ con quay cho phép.
4.4.3. Khảo sát độ chính xác giữa đường chuyền trong hầm thành lập bằng
phương pháp đo góc, cạnh và đường chuyền trong hầm đo bằng máy kinh vĩ
con quay
4.4.3.1. Đường chuyền trong hầm đo phương vị tất cả các cạnh bằng máy kinh
vĩ con quay
a. Độ chính xác hướng ngang điểm cuối đường chuyền đo bằng phương pháp
góc- cạnh
(mq)gc =

,

[s].

(4.37)

b. Độ chính xác hướng ngang điểm cuối đường chuyền đo cạnh và đo góc
phương vị bằng máy kinh vĩ con quay
(m

)

= S. √n.

(4.38)

"

+ Lập tỷ số giữa hai công thức (4.37) và (4.38), giả thiết mβ = mαi, bỏ qua giá trị
1,5 ta có:
(m )

=

√

. (m )

(4.41)

Từ công thức (4.41) cho thấy khi máy kinh vĩ con quay có độ chính xác xác

định phương vị bằng độ chính xác đo góc trong đường chuyền (mβ = mαi) thì sai


23
số hướng ngang của điểm cuối đường chuyền giảm đi

√

lần. Khi n tăng lên thì

sai số hướng ngang của điểm cuối đường chuyền đo bằng máy kinh vĩ con quay
giảm xuống so với phương án đo góc - cạnh trong đường chuyền trên cùng một
dạng đồ hình.
4.4.3.2. Đường chuyền trong hầm chỉ đo phương vị một số các cạnh bằng máy
kinh vĩ con quay
SSTP dịch vị ngang tính theo công thức:
mβ
k(k − 1)(2k − 1)
k (k − 1 + 2 )
m =
S .i
+k  −
+ (4.42)
ρ
6
4
+

( −

) +

( −

)( −

+ 1)(2( −
6

) + 1)

Nhận xét:
Theo quan điểm của chúng tôi khi đường hầm được thi công xây dựng
bằng tổ hợp máy đào hầm TBM thì nên đo phương vị bằng máy kinh vĩ con
quay cho tất cả các cạnh trong đường chuyền nhằm nâng cao độ chính xác đào
thông hầm. Trong trường hợp đơn vị thi công xây dựng hầm không có máy kinh
vĩ con quay và phải đi thuê thì nên đo bổ sung một số cạnh. Khi đó độ chính
xác của điểm cuối đường chuyền có đo bổ sung một số cạnh bằng máy kinh vĩ
con quay được xác định theo công thức (4.42) [4].

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN
Từ những kết quả nghiên cứu về lý thuyết và đo đạc tính toán thực
nghiệm, nghiên cứu sinh rút ra một số kết luận sau:
1.1. Để đảm bảo thi công các công trình hầm theo đứng thiết kế đề ra thì
cần phải tính toán hạn sai cho phép của các yếu tố định hướng hầm trong cơ sở
trắc địa thi công hầm. Kết quả tính toán này cho phép lựa chọn được thiết bị
máy móc và phương pháp đo phù hợp nhằm đảm bảo độ chính xác thi công xây
dựng các công trình hầm có yêu cầu độ chính xác cao.
1. 2. Các giải pháp công nghệ kỹ thuật mà chúng tôi nghiên cứu ứng dụng

và đề xuất trong nội dung của luận án (dùng bằng máy chiếu đứng thay dây dọi
truyền thống khi chuyền tọa độ, phương vị xuống hầm bằng phương pháp liên
hệ; dùng các thiết bị đo dài để chuyền độ cao từ mặt đất xuống hầm …) cho
phép nâng cao độ chính xác định hướng hầm và đảm bảo tiến độ thi công xây