Nghiên cứu phương pháp thành lập lưới toạ độ chính xác cao phục vụ xây dựng nhà máy xi măng

Bộ giáo dục và đào tạo
trường đại học mỏ- địa chất

Phạm thị thanh

Nghiên cứu phương pháp thành lập lưới toạ độ
chính xác cao phục vụ xây dựng nhà máy xi măng

Chuyên ngành: Kỹ thuật trắc địa
MÃ số

: 60.52.85

luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Người hướng dẫn khoa học
TS. Dương Vân Phong

Hà néi- 2009


1

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và cha từng đợc ai công bố trong
bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Phạm Thị Thanh


2

Mục lục
Trang phụ bìa
Lời cam đoan.1
Mục lục..2
Mở đầu ........................................................................................................... 3
Chơng 1: Quy trình chung xây dựng lới toạ độ
1.1. Quy tình xây dựng mạng lới tọa độ .......................................................... 5
1.2. Khảo sát .................................................................................................... 13
1.3. Thiết kế lới.............................................................................................. 14
1.4. Ước tính độ chính xác lới ....................................................................... 15
1.5. Lựa chọn thiết bị máy móc đo đạc ........................................................... 17
1.6. Đo đạc lới ............................................................................................... 18
1.7. Xư lý sè liƯu ............................................................................................. 19
Ch−¬ng 2: Mét sè nÐt về công trình nhà máy xi măng
2.1. Khái niệm công trình nhà máy xi măng ................................................... 20
2.2. Mạng lới khống chế phục vụ công trình công nghiệp ............................ 23
2.3. Yêu cầu bố trí công trình.......................................................................... 53
2.4. Yêu cầu về độ ổn định công trình ............................................................ 57
Chơng 3: Đề xuất phơng án thành lập lới toạ độ xây
dựng nhà máy xi măng
3.1. Thiết kế cấp lới ....................................................................................... 61
3.2. Đồ hình lới.............................................................................................. 63
3.3. Ước tính độ chính xác đo cạnh, đo góc.................................................... 64
3.4. Thiết kế máy, thiết bị và công nghệ đo .................................................... 65
3.5. Đo nối tọa độ ............................................................................................ 66

3.6. Các phơng án xử lý số liệu mạng lới .................................................... 66
Chơng 4: Thực nghiệm
4.1. Giới thiệu công trình nhà máy xi măng Sơn La ....................................... 67
4.2. Một số công trình nhà máy xi măng điển hình ........................................ 72
4.3. Mạng lới nhà máy xi măng Sơn La ........................................................ 78
4.4. Nhận định kết quả đạt đợc của mạng lới .............................................. 83
4.5. Đề xuất của luận văn ................................................................................ 84
Kết luận và kiến nghị ......................................................................... 85
Tài liƯu tham kh¶o ............................................................................... 87
Phơ Lơc ........................................................................................................ 88


3

mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trắc địa nói chung và trắc địa công trình nói riêng là một lĩnh vực trọng
yếu, một mắt xích không thể thiếu đợc trong công tác xây dựng các loại công
trình. Nó phục vụ cho thiết kế công trình, chuyển bản thiết kế ra thực địa, theo
dõi thi công, kiểm tra kết cấu công trình và đo đạc chuyển dịch biến dạng các
loại công trình xây dựng.
Hiện nay, các công trình nh nhà máy xi măng, nhà máy thuỷ điện, nhiệt
điện, công trình dạng tháp đang đợc xây dựng với tốc độ và quy mô cha
từng thấy. Các công tác này đòi hỏi xây dựng với yêu cầu chất lợng kỹ thuật
tơng đối cao. Mặt khác, qua nghiên cứu các công trình nhà máy xi măng
(Sông Gianh- Quảng Bình, Bỉm Sơn- Thanh Hoá) ta thấy rằng: các nhà máy
này xây dựng lới cho cả 3 giai đoạn: giai đoạn phục vụ thiết kế, giai đoạn
phục vụ thi công, giai đoạn phục vụ quan trắc chuyển dịch biến dạng công
trình, nh vậy khối lợng xây dựng lới là rất lớn. Đồng thời các mạng lới
này chủ yếu là sử dụng các công nghệ truyền thống là máy toàn đạc điện tử.

Mặt khác, ngày nay, cùng với sự phát triển ngày càng nhanh chóng của
các ngành khoa học nói chung, ngành trắc địa cũng có những bớc tiến đáng
kể. Sự phát triển của nó đ đợc thể hiện ở không chỉ công nghệ đo, thiết bị đo
mà còn ở cả phơng pháp xử lý số liệu.
Để có thể áp dụng những tiến bộ của công nghệ mới cũng nh có thể
nghiên cứu kết hợp giữa công nghệ truyền thống cùng phơng pháp xây dựng
lới mới để lập lới độ chính xác cao, đề tài luận văn nghiên cứu phơng
pháp thành lập lới toạ độ chính xác cao phục vụ xây dựng nhà máy xi măng
ra đời đáp ứng điều đó.
2. Mục đích của đề tài
- Giảm bớt quy trình xây dựng lới cho các giai đoạn của công trình cụ
thể là: kết hợp giai đoạn phục vụ thi công công trình và giai đoạn quan tr¾c


4

chuyển dịch biến dạng công trình làm một, đảm bảo độ chính xác cho lới
quan trắc.
- Đa công nghệ GPS vào để tiến hành đo lới cơ sở, kết hợp với công
nghệ là máy toàn đạc điện tử và thớc dây invar.
3. Đối tợng nghiên cứu: là các công trình nhà máy xi măng.
4. Phạm vi nghiên cứu: nhà máy xi măng Sơn La.
5. Nội dung nghiên cứu: phơng pháp thành lập lới, khả năng ứng dụng
công nghệ mới, phơng pháp xử lý số liệu vào xây dựng lới độ chính xác cao
cho công trình.
6. Phơng pháp nghiên cứu: đề tài dựa trên những kiến thức đ học của
trắc địa nói chung và trắc địa công trình nói riêng để ứng dụng vàp mạng lới
nhà máy xi măng Sơn La
7. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Đề tài là những bất cập, tồn đọng của các công trình nhà máy xi măng

hiện nay từ đó đa ra cách thức mới để xây dựng mạng lới trắc địa cho các
nhà máy xi măng nhằm giảm chi phí, nâng hiệu quả kinh tế. Đây cũng là tài
liệu tham khảo cho công tác xây dựng lới tọa độ chính xác cao cho các nhà
máy xi măng.
8. Cấu trúc của luận văn: đề tài đợc trình bày trong 88 trang (không kể
phụ lục), gồm 4 chơng, 16 hình, 18 bảng .
Trong quá trình làm luận văn, em đ nhận đợc sự hớng dẫn nhiệt thành
của thầy giáo- Tiến Sỹ Dơng Vân Phong, việc cung cấp tài liệu của các cơ
quan cùng sự đóng góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp đ giúp em hoàn
thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn!


5

Chơng 1
quy trình chung xây dựng lới tọa độ
1.1. quy trình xây dựng mạng lới tọa độ
1.1.1. Lới Nhà nớc
1.1.1.1 Khái niệm
- Lới toạ độ cơ sở là những điểm thuộc lới quốc gia hoặc lới độc lập
có nhiệm vụ cung cấp tọa độ gốc cho từng công việc trắc địa cụ thể của vùng
hay khu vực nào đó.
- Việc đo ngắm các loại lới này phải đợc tuân thủ theo một yêu cầu
nghiêm ngặt tùy theo yêu cầu của mỗi công trình.
1.1.1.2. Vai trò của lới Nhà nớc
- Thiết lập hệ toạ độ thống nhất cho khu vực.
- Làm cơ sở để xây dựng lới khống chế các cấp thấp hơn của khu vực.
- Làm cơ sở cho các công tác trắc địa khác có tên trên khu vực.
1.1.1.3. Các phơng pháp xây dựng lới Nhà nớc

* Phơng pháp tam giác đo góc
Đồ hình cơ bản của lới là hình tam giác, tứ giác trắc địa (tứ giác có 2
đờng chéo- hình thoi ) và đa giác trung tâm.
Trong lới tam giác đo góc, ngời ta đo tất cả các góc trong lới, lới có
điều kiện kiểm tra rõ ràng. Độ chính xác các yếu tố trong lới (tính chuyền
cạnh, tính chuyền phơng vị, sai số vị trí điểm) khá cao và đồng đều. Hạn chế
của lới là đồ hình cần phải gần với tam giác đều và đòi hỏi phải thông hớng
từ một điểm đến nhiều điểm và chịu ảnh hởng của chiết quang không khí và
độ cong trái đất.
Chỉ tiêu kỹ thuật của các cấp hạng: bảng (1.1)


6

Bảng 1.1
Cấp hạng
I

II

III

IV

300

120

50

10

20 ữ 30

10 ữ 16

5ữ8

2ữ5

> 400

> 300

> 300

> 300

± 0,5 ”

± 0,1 ”

± 1,5 ”

± 2÷ 2,5’’

± 0,07

± 0,07

± 0,07

± 0,07

1: 400000

1: 300000

1: 200000

1: 120000

1: 300000

1: 200000

1: 200000

1: 70000

Chỉ tiêu kỹ thuật
1. Diện tích khống chế
của một điểm (m2)
2.Chiều dài cạnh trung
bình ( km)
3.Góc nhỏ nhất
4.Sai số trung phơng đo
góc
5.Sai số vị trí tơng hỗ
giữa hai điểm kề nhau

(m)
6.Sai số trung phơng
tơng đối cạnh khởi đầu
7.Sai số trung phơng
tơng đối cạnh yếu
* Lới tam giác đo cạnh
Với sự phát triển của các phơng tiện đo cạnh, trong sản xuất ngày nay
ngời ta cũng xây dựng lới là các tam giác đo tất cả các cạnh, chỉ đo nối
phơng vị đến mức đủ để bình sai lới. Lới đo cạnh ít chịu phụ thuộc vào đồ
hình hơn lới đo góc nhng ít trị đo thừa và ít điều kiện kiểm tra.
Trong thực tế sản xuất hiện nay, tuỳ vào điều kiện cụ thể về địa hình và
trang thiết bị mà ngời ta chọn hình thức bố trí lới, nhiều khi là sự kết hợp
với các góc và tất cả các cạnh.
* Phơng pháp đờng chuyền


7

Thờng là đờng gẫy khúc nối giữa hai cạnh đ có phơng vị hoặc toạ
độ gốc, hoặc tạo thành lới có nhiều điểm nút. ở đây ngời ta đo tất cả các
cạnh và các góc ngoặt.
Lới đờng chuyền thờng đợc thành lập dới dạng đờng chuyền khép
kín, đờng chuyền phù hợp, lới đờng chuyền.
Lới đờng chuyền chọn điểm linh hoạt hơn nhng điều kiện ràng buộc
ít hơn nên độ chính xác các yếu tố của lới kém hơn lới đo góc. Từ những
năm 1960 trở lại đây, phơng tiện đo cạnh có nhiều cải tiến, đặc biệt từ khi có
máy toàn đạc điện tử vừa đo góc vừa đo cạnh có độ chính xác cao, cùng với
phần mềm xử lý số liệu tại chỗ nhanh chóng nên phơng pháp đờng chuyền
đợc dùng khá phổ biến.
* Phơng pháp sử dụng công nghệ GPS

Các phơng pháp xây dựng lới ở trên đều có nhợc điểm là phải thông
hớng trên mặt đất, điều này sẽ rất khó khăn khi công việc xây dựng lới đợc
tiến hành trên những khu vực có nhiều chớng ngại vật.
Để khắc phục những nhợc điểm đó, ngời ta đ đa ra phơng pháp
mới, đó là phơng pháp sử dụng công nghệ GPS. Hiện nay công nghệ GPS cho
độ chính xác định vị đến cỡ centimet và dự báo đến milimet.
Trong công tác xây dựng lới nhà nớc việc áp dụng công nghệ GPS là
rất có hiệu quả.
1.1.2. Lới khống chế trắc địa khu vực
1.1.2.1. Khái niệm
Là lới đợc phát triển từ các điểm lới Nhà nớc, tăng cờng ®iĨm phơc
vơ cho viƯc ph¸t triĨn l−íi khèng chÕ ®o vÏ.
1.1.2.2. Sè bËc l−íi khèng chÕ khu vùc
- L−íi khèng chế khu vực đợc xây dựng trên phơng pháp chêm dày
tuần tự nhiều cấp.


8

- Sè cÊp khèng chÕ phơ thc vµo diƯn tÝch khu đo, đặc điểm địa hình,
địa vật, yêu cầu nhiệm vụ và tỷ lệ bản đồ cần đo vẽ.
- Độ chính xác cần thiết của các cấp khống chế cần xây dựng là một loại
chỉ tiêu rất quan trọng khi thiết kế một công trình đo vẽ bản đồ, nó mang cả ý
nghĩa kỹ thuật và kinh tế.
- Số bậc cần thiết của lới khống chế khu vực căn cứ vào độ chính xác
cần thiết của cấp khống chế cuối cùng, độ chính xác cần thiết cấp khống chế
đầu tiên, việc lựa chọn hệ số giảm độ chính xác cần thiết (k = 2 ữ 2,5 )
1.1.2.3. Phơng pháp xây dựng lới khống chế và tiêu chuẩn kỹ thuật
các cấp lới
* Phơng pháp giải tích

+ Đồ hình lới: lới giải tích cấp 1, cấp 2 khu vực thờng đợc thành lập
dới các dạng nh hình (1.1)

Chêm dày

Hình quạt

Tứ giác trắc địa

Chuỗi tam giác hình tuyến
Đa giác trung tâm


9

Chuỗi tam giác đơn

Lới tam giác dày đặc

: Điểm cấp cao

ã Điểm

mới

Hình 1.1
+ Tiêu chuẩn kỹ thuật: bảng (1.2)
Bảng 1.2
Các yếu tố đặc trng

Lới giải tích
Cấp 1

Cấp 2

1ữ 5 km

1ữ 3 km

- Trong chuỗi tam giác

300

300

- Chêm điểm và lới dày đặc

200

200

10

10

4. Sai số khép tam giác

20

40

5. Sai số trung phơng đo góc

5

10

6. Sai số trung phơng tơng đối cạnh khởi đầu

1:50000

1:20000

7. Sai số trung phơng tơng đối cạnh yếu nhất

1:20000

1:10000

1. Chiều dài cạnh tam giác
2. Giá trị góc nhỏ nhất

3. Số tam giác tối đa trong chuỗi tam giác giữa hai
cạnh khởi đầu

Phơng pháp xây dựng lới theo phơng pháp giải tích là phơng pháp
truyền thống, hiện nay phơng pháp này gần nh không đợc xây dựng nữa.
* Phơng pháp đờng chuyền
+ Đồ hình lới: lới đờng chuyền cấp 1, cấp 2 thờng thành lập dới
các dạng nh hình (1.2)

10

- Đờng chuyền phù hợp
D
B

d

S1 S 2

c

S3

Sn
C

A

- Đờng chuyền khép kín
B

S2

0
S1
A
Sn

- Lới đờng chuyền
c

A
N3

N1

A

N2
B B
Hình 1.2
+ Tiêu chuẩn kỹ thuật: b¶ng (1.3)

C


11

Bảng 1.3
Các yếu tố đặc trng

Lới đờng chuyền
Cấp 1

Cấp 2

- Nèi hai ®iĨm cÊp cao

5

3

- Nèi hai ®iĨm cÊp cao ®Õn ®iĨm nót

3

2

- Nèi hai ®iĨm nót

2

1,5

- Vßng khÐp kÝn

15

9

- Lín nhÊt

0,8

0,35

- Nhá nhÊt

0,12

0,08

15

15

±5’’

±10’’

5. Sai sè khÐp gãc giíi h¹n

±10’’ n

20 n

6. Sai số khép tơng đối giới hạn fS/[S]

1:15000

1:10000

1. Chiều dài tối đa của đờng chuyền (km)

2. Chiều dài cạnh (km)

3. Số cạnh tối đa trong một đờng chuyền

4. Sai số trung phơng đo góc

1.1.3. Lới khống chế đo vẽ
1.1.3.1. Khái niệm
Lới khống chế đo vẽ là cấp lới cuối cùng về toạ độ phục vụ trực tiếp
cho việc đo vẽ bản đồ địa hình hoặc công việc khác. Lới khống chế đo vẽ là
dạng lới chêm dày dựa vào các điểm khống chế toạ độ cơ sở và khu vực đ
có trên khu đo.
1.1.3.2. Phơng pháp xây dựng lới khống chế đo vẽ và tiêu chuẩn kỹ
thuật
* Phơng pháp tam giác nhỏ
+ Đồ hình lới: thờng xây dựng dạng chuỗi tam giác, tứ giác trắc địa,
lới hình quạt, lới đa giác trung tâm, chuỗi tam giác hình tuyến.


12

+ Tiêu chuẩn kỹ thuật: bảng (1.4)
Bảng 1.4
Các yếu tố đặc trng

Quy định kỹ thuật

1. Chiều dài cạnh ngắn nhất

150m
200

2. Giá trị góc nhỏ nhất
3. Số tam giác nằm giữa hai cạnh gốc

Khi bản đồ tỷ lệ: 1:5000

20

1:2000

17

1:1000

15

1:500

10

4. Sai số khép tam giác giới hạn

90

5. Sai số trung phơng đo góc

30

6. Sai số trung phơng tơng đối cạnh khởi đầu

1:5000

7. Sai số trung phơng tơng đối cạnh yếu nhất

1:2000

* Phơng pháp đờng chuyền
+ Đồ hình lới: đờng chuyền kinh vĩ thờng đợc xây dựng dạng đờng
chuyền phù hợp, đờng chuyền khép kín, lới đờng chuyền, đờng chuyền
treo.
+ Tiêu chuẩn kỹ thuật: bảng (1.5)
Bảng 1.5
Các yếu tố đặc trng

Lới đờng chuyền
Cấp 1

Cấp 2

600m

300m

2. Số cạnh nhiều nhất

15

15

3. Số cạnh từ điểm gốc đến điểm nút

10

10

4. Số cạnh giữa hai điểm nút

7

7

1. Chiều dài đờng chuyền không quá


13

5. Chiều dài cạnh trung bình

60 m

30 m

6. Chiều dài cạnh ngắn nhất

20 m

5m

7. Sai số trung phơng đo góc

15

30

8. Sai số trung phơng đo cạnh

0.010

0.010

9. Sai số khép tơng ®èi giíi h¹n fS/[S]

1:4000

1:2500

10. Sai sè khÐp tut ®èi (m)

0,12

0,12

11. Sai sè khÐp gãc giíi h¹n

±10’’ n

±20’’ n

400 m

200 m

±30’’ 2

1 2

0,020 2

0,020 2

12. Chiều dài đờng chuyền treo không quá
13. Số chênh giá trị đo góc thuận nghịch trong
đờng chuyền treo không lớn hơn (m)
15. Số chênh giá trị cạnh thuận nghịch trong
đờng chuyền treo không lớn hơn (m)
1.2. Khảo sát

Khảo sát chọn điểm lới tọa độ là công việc triển khai cụ thể hoá sơ đồ
lới đ thiết kế trên bản đồ ra thực địa. Đem sơ đồ thiết kế ra thực địa để xem
xét, đối chiếu từng điểm tam giác hoặc đờng chuyền đ dự kiến nhằm quyết
định chọn vị trí chính thức. Căn cứ tình hình thực tế cần phát hiện những điều
hợp lý và không hợp lý của sơ đồ đ chọn, nếu thấy không đạt yêu cầu kỹ
thuật thì tìm phơng án thay thế tại chỗ. Công tác khảo sát, chọn điểm lới
khống chế địa hình cần đảm bảo một số yêu cầu kỹ thuật cơ bản sau
* Đặc điểm tam giác hoặc đờng chuyền cần đặt ở nơi có nền đất chắc
chắn, ổn định, thuận tiện cho việc chôn mốc, dựng tiêu và đặt máy đo ngắm,
để bảo quản mốc để sử dụng lâu dài.
* Đặt điểm ở đỉnh cao nhất so với địa hình xung quanh để không phải
dựng cột tiêu cao, tốt nhất là có thể đặt máy trên giá ba chân để đo ngắm.


14

* Chọn điểm ở vị trí thuận lợi cho việc phát triển lới cấp thấp và bao

quát đợc nhiều địa hình, địa vật ở xung quanh, dễ dàng đo vẽ chi tiết bản đồ.
* Đảm bảo tầm ngắm thông ở tất cả hớng cần đo góc và đo cạnh theo
thiết kế. Các tia ngắm phải cao hơn vật chớng ngại từ 0,5 đến 1 m. Nếu đo
trong thành phố thì tia ngắm không quá gần các công trình cao để tránh ảnh
hởng của chiết quang cục bộ.
* Nếu đặt điểm đo trên các công trình cao thì cần phải thiết kế ngay
phơng án đo nối để chuyển toạ độ và phơng vị xuống điểm mốc chôn dới
đất.
Sau khi chọn điểm, quyết định vị trí chính thức cần đóng cọc gỗ làm dấu
tạm thời.
1.3. Thiết kế lới
Muốn xây dựng lới khống chế mặt bằng phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình
một khu vực nào đó cần phải thiết kế lới. Bản thiết kế là một bản thiết kế kỹ
thuật tơng đối hoàn chỉnh trong đó xác định rõ mục tiêu kinh tế và kỹ thuật,
kế hoạch tổ chức thực hiện nhằm đảm bảo tiến độ thi công, sản phẩm đạt chất
lợng tốt và hiệu quả kinh tế cao, đồng thời là cơ sở để kiểm tra nghiệm thu
các sản phẩm. Néi dung thiÕt kÕ kü tht l−íi khèng chÕ tr¾c địa gồm các
phần
* Mục đích, nhiệm vụ và yêu cầu xây dựng lới toạ độ.
* Phân tích đặc điểm, tình hình khu đo nh vị trí, ranh giới, đặc điểm địa
hình, địa vật, đặc điểm kinh tế, x hội có liên quan đến việc thi công lới trắc
địa.
* Kết quả thu thập tài liệu trắc địa, bản đồ đ có ở khu vực đó. Phân tích
đánh giá chất lợng và khả năng sử dụng các tài liệu phục vụ thiết kế, thi công
mạng lới mới.


15

* Thiết kế sơ đồ mạng lới thiết kế trên nền bản đồ địa hình. Yêu cầu đầu

tiên của mạng lới là phải rải đều toàn khu đo và đảm bảo mật độ tối thiểu
tơng ứng với từng cấp khống chế.
* Trình bày kết quả khảo sát thực địa, chọn điểm.
* Ước tính độ chính xác mạng lới: từ sơ đồ lới, tính sai số các yếu tố
đặc trng của nó xem có đạt yêu cầu độ chính xác hay không.
* Chọn phơng án đo ngắm và quy định các hạn sai đo đạc.
* Tổng hợp khối lợng các loại công việc, dự kiến kế hoạch và tổ chức
thi công.
* Dự toán kinh phí
1.4. Ước tính độ chính xác lới
Lới khống chế toạ độ phục vụ đo vẽ bản đồ gồm nhiều cấp. Các điểm
khống chế cấp cao nhất có mật độ tha nhất, rải đều toàn khu đo và có độ
chính xác cao nhất. Lới khống chế khống chế cuối cùng có độ chính xác thấp
nhất và có mật độ đủ dày đợc sử dụng làm điểm trạm đo khi đo vẽ chi tiết.
Độ chính xác của lới khống chế cấp cuối cùng chịu tác động tổng hợp
của sai số đo tất cả các cấp lới khống chế đợc xây dựng. Khi đo vẽ chi tiết
bản đồ thì sai số vị trí điểm khống chế cấp cuối cùng lại ảnh hởng đến độ
chính xác của kết quả đo vẽ. Dựa trên cơ sở yêu cầu độ chính xác của bản đồ
cần thành lập và khả năng của kỹ thuật đo vẽ bản đồ ngời ta xác định độ
chính xác cần thiết của cấp khống chế cuối cùng. Độ chính xác này đợc đặc
trng bởi sai số vị trí của điểm yếu nhất của mạng lới, nó là yêu cầu kỹ thuật
cơ bản để thiết kế sai số đo cho từng cấp lới khống chế toạ độ cần xây dựng
trên khu đo.
Đo đạc lới toạ độ ở thực địa là công việc khó khăn và tốn kém vì vậy
dẫn tới quan điểm cho rằng độ chính xác đo đạc lới khống chế địa hình chỉ
cần đạt mức tơng đơng với độ chính xác biểu diễn vị trí điểm lên bản vÏ.


16

Nghĩa là sai số trung phơng xác định vị trí điểm khống chế toạ độ cấp cuối
cùng ở thực địa cần nhỏ hơn 0,18mm hoặc 0,1mm tính theo tỷ lệ bản đồ. Nếu
mẫu số tỷ lệ bản đồ là M, ta có sai số trung phơng vị trí điểm khống chÕ cÊp
cuèi cïng lµ

MC = 0,18.M (mm)
MC = 0,1.M (mm)

Khi thiết kế lới khống chế địa hình thờng phải quy định trớc sai số
này. Độ lớn của MC phụ thuộc vào kỹ thuật đo vẽ và tỷ lệ bản đồ. Việc chọn tỷ
lệ bản đồ đo vẽ luôn xuất phát từ mục đích sử dụng nó. Tuy nhiên cần lu ý
rằng ở giai đoạn đầu cần bản đồ tỷ lệ 1:2000 để thiết kế tổng thể thì giai đoạn
thiết kế chi tiết tiếp theo sẽ cần bản đồ tỷ lệ 1:1000, 1:500. Vì vậy khi thiết kế
lới khống chế trắc địa ở một khu vực nào đó cần thoả m n yêu cầu độ chính
xác đo vẽ bản đồ có tỷ lệ lớn nhất.
Để phục vụ đo vẽ bản đồ địa hình ở một khu vực nào đó ta cần xây dựng
một mạng lới khống chế toạ độ mặt bằng gåm n cÊp. Th«ng th−êng sè cÊp
khèng chÕ n sÏ tăng theo diện tích khu đo và độ lớn của tỷ lệ bản đồ.
Giả sử các cấp lới đợc đo đạc một cách độc lập, số liệu của cấp cao
hơn đợc dùng làm số liệu gốc cho lới cấp thấp hơn. Sai số đo trong mỗi cấp
tơng ứng là m1, m2,, mn, sai số tổng hợp vị trí điểm khống chÕ cÊp cuèi
cïng sÏ lµ: M c = m 12 + m 22 + ...m 2n

(1.1)

Sai sè cđa l−íi cÊp cao thứ i sẽ đóng vai trò sai số số liệu gốc và ảnh
hởng đến sai số tổng hợp của cÊp thÊp h¬n, ta cã quan hƯ
(1.2)

M 2i +1 = m 2i + m 2i +1

Hai cÊp l−íi khèng chÕ liên tiếp có hệ số suy giảm độ chính xác là K, tức
là: m i =

m i+1
K

(1.3)

Thay vào công thức (1.2) ta cã
M i +1 = m 2i + m 2i +1 = m i +1 . 1 +

1
K2

(1.4)


17

Khi ớc lợng sai số ta chấp nhận điều kiện: nếu ảnh hởng của một
nguồn sai số đến sai số tổng hợp nhỏ hơn 10% sai số tổng hợp thì có thể bỏ
qua ảnh hởng của nó. ứng dụng điều kiện này, từ công thức (1.4) suy ra
1,1.m i +1 = m i +1 . 1 +

1
K2

(1.5)

Tõ (1.5) ta cã K = 2,2
Nh− vËy khi thiÕt kÕ l−íi khèng chÕ địa hình nên giảm độ chính xác giữa
hai cấp lới kề nhau là K 2,2. Trong trờng hợp này sai số của các số liệu
gốc sẽ ảnh hởng không đáng kể đến kết quả của lới cấp thấp. Việc xử lý số
liệu lới cấp thấp sẽ đơn giản. Nếu chän hƯ sè K < 2 th× khi b×nh sai lới cấp
thấp phải tính đến ảnh hởng sai số số liệu gốc cấp cao. Trong các quy phạm
thờng ớc tính sai sè víi hƯ sè K = 2 ÷ 2,5. Đó chính là quan hệ hợp lý về độ
chính xác giữa các cấp khống chế mặt bằng.
1.5. Lựa chọn thiết bị máy móc đo đạc
1.5.1. Mạng lới Nhà nớc
Có thể sử dụng công nghệ GPS, máy toàn đạc điện tử chính xác nh
trong bảng (1.6) và máy toàn đạc điện tử độ chính xác cao nh trong bảng
(1.7), đo chiều dài bằng thớc dây invar
Bảng 1.6
Tên
máy

H ng và
nớc chế
tạo

TC 303 Leica
Thuỵ Sỹ
SET2B SOKKIA
Nhật Bản
DTM
NIKON
750
Nhật Bản
GTS-4 TOPCON

Nhật Bản

Đo góc
Đo cạnh
Độ phân
SSTP đo
Tầm hoạt
giải bàn
góc
SSTP đo cạnh
động xa
độ
ngang/đứng
nhất
1"
3"/3"
3000
m
(2mm +2ppm)
1"

2"/2"

(2mm +2ppm)

4200 m

1"

2"/2"

(2mm +2ppm)

3500m

1"

2"/2"

(2mm +2ppm)

3700m


18

Bảng 1.7
Đo góc
H ng và Độ phân SSTP đo góc
nớc
giải bàn ngang/đứng
chế tạo
độ

Đo cạnh
SSTP đo
Tầm hoạt
cạnh
động xa
nhất (km)

TCA 2003

Leica
Thuỵ Sỹ

(1mm
+1ppm)

2,5 -3,5

TC 2003

Leica
Thuỵ Sỹ

(1mm
+1ppm)

2,5 -3,5

Tên
máy

0,1"

1"/1"

0,1"

1"/1"

1.5.2. Mạng lới khu vực
Có thể sử dụng máy toàn đạc điện tử nh trong bảng (1.6) hoặc các loại
máy toàn đạc điện tử TCS, TC 500, TC 600, TC 1010, TC 1610, Set 2B, Set
3B… , máy kinh vĩ chính xác.
1.5.3. Lới đo vẽ
Có thể sử dụng máy toàn đạc điện tử độ chính xác bình thờng, máy kinh
vĩ.
1.6. Đo đạc lới
1.6.1. Lới nhà Nớc
Mạng lới Nhà nớc đợc đo bằng công nghệ GPS, đo tất cả các góc
cạnh.
1.6.2. Lới khu vực
Tuỳ theo mạng lới mà tiến hành đo các góc và cạnh của lới.
1.6.3. Lới đo vẽ
Mạng lới kinh vĩ giải tích và đờng chuyền có thể đo bằng máy toàn
đạc điện tử bình thờng hoặc máy kinh vĩ điện tử, kinh vĩ cơ học.


19

1.7. Xử lý số liệu
1.7.1. Lới Nhà nớc
Mạng lới Nhà nớc đợc bình sai chặt chẽ bằng các phần mềm chuyên
dụng.
1.7.2. Lới khu vực
Các mạng lới đợc bình sai chặt chẽ bằng phần mềm chuyên dụng
1.7.3. Lới đo vẽ
Bình sai gần đúng để xác định toạ độ các điểm.

20

Chơng 2
một số nét về nhà máy xi măng
2.1. khái niệm công trình nhà máy xi măng
Công trình nhà máy xi măng là một công trình công nghiệp quan trọng,
yêu cầu độ chính xác cao trong lắp ráp dây chuyền chi tiết máy, công nghệ.
2.1.1. Khái niệm xi măng
Xi măng là chất kết dính thuỷ lực đợc tạo thành bằng cách nghiền mịn
clinker, thạch cao thiên nhiên và phụ gia. Khi tiếp xúc với nớc thì xảy ra các
phản ứng thuỷ hoá và tạo thành một dạng hồ gọi là hồ xi măng. Tiếp đó, do sự
hình thành của các sản phẩm thuỷ hoá, hồ xi măng bắt đầu quá trình ninh kết
sau đó là quá trình hoá cứng để cuối cùng nhận đợc một dạng vật liệu có
cờng độ và độ ổn định nhất định.
Vì tính chất kết dính khi tác dụng với nớc, xi măng đợc xếp vào loại
chất kết dính thuỷ lực.
2.1.2. Quy trình sản xuất xi măng
Nhìn chung xi măng đợc sản xuất theo quy trình trong sơ đồ sau


21


22

2.1.2.1. Giai on chun b nguyên liu
- Đá vôi: c khai th¸c bằng phương ph¸p khoan nổ, cắt tầng theo
đóng quy trình v quy hoch khai thác, sau đó đá vôi c xúc v vn chuyn

ti máy p búa bng c¸c thiết bị vận chuyển cã trọng tải lớn, tại đây đá vôi
c p nh thnh đá dm c 25 x 25 và vận chuyển bằng băng tải về kho
đồng nhất sơ bộ rải thành 2 đống riªng biệt, mỗi ng khong 15.000 tn.
- Đá sét: đá sét c khai thác bng phng pháp cày i hoc khoan n
mìn v bốc xóc vận chuyển bằng c¸c thiết bị vận tải có trng ti ln v máy
p búa. Đá sét c đập bằng m¸y đập bóa xuống kÝch thước 75 mm (đập
lần 1) và đập bằng m¸y c¸n trục xuống kÝch thc 25 mm (p ln 2). Sau p
đá sét c vận chuyển về rải thành 2 đống riªng biệt trong kho đồng nhất sơ
bộ, mỗi đống khoảng 6.600 tấn.
- Phụ gia iu chnh: đ m bo cht lng Clanh-ke, công ty kim soát
quá trình gia công v ch bin hn hp phi liu theo đúng các Modun, h s
c xác nh. Do ó ngoi đá vôi v đá sét còn cã nguyªn liệu điều chỉnh là
quặng sắt (giàu hàm lượng ôxít Fe2O3), qung bôxit (giu hm lng ôxit
Al2O3) v đá silíc (giu hm lng SiO2).
2.1.2.2. Nghin nguyên liu
Đá vôi, đá sÐt và phụ gia điều chỉnh được cấp vào m¸y nghiền qua hệ
thống c©n DOSIMAT và c©n b»ng điện tử. Máy nghin nguyên liu s dng
h thng nghin bi sy nghin liên hp có phân ly trung gian, Các b iu
khin t ng khng ch t l % ca đá vôi, đá sét, bôxít v qung st cp vo
nghin c iu khin bng máy tính in t thông qua các số liệu ph©n tÝch
của hệ thống QCX, đảm bảo khống ch các h s ch to theo yêu cu. Bt
liu sau máy nghin c vn chuyn n các xilô ng nht, bng h thng
gu nâng, máng khí ng.
2.1.2.3. Lò nung


23

Các nguyên liệu và phụ gia đợc đa vào lò nung bằng than và dầu MFO
2.1.2.4. Nghin Xi Mng

Clanh-ke t các xilô, thch cao v ph gia t kho cha tổng hợp được
vận chuyển kÐt m¸y nghiền bằng hệ thống bng ti v gu nâng, t két máy
nghin clanh-ke, thch cao, phụ gia cấp vào m¸y nghiền được định lượng
bằng h thng cân DOSIMAS.
2.1.2.5. óng bao
T đáy của xilô cha, qua hệ thống cửa th¸o liệu xi măng được vận
chuyển tới c¸c kÐt chứa của m¸y đóng bao, hoặc c¸c bộ phận xuất xi măng rời
đường bộ.
2.2. M¹ng l−íi khèng chế phục vụ công trình công
nghiệp
Quy trình chung xây dựng lới tọa độ của công trình công nghiệp nh
sau.
2.2.1. Đặc ®iĨm l−íi khèng chÕ to¹ ®é
L−íi khèng chÕ to¹ ®é ở khu vực xây dựng công trình là cơ sở cho khảo
sát, thiết kế, thi công và quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình. Cụ thể
nh sau
+ Công tác khảo sát trắc địa- địa hình phục vụ thiết kế công trình, bao
gồm: thành lập lới khống chế mặt bằng và độ cao phục vụ cho việc đo vẽ bản
đồ tỷ lệ lớn, lập báo cáo nghiên cứu khả thi và thiết kế kỹ thuật thi công.
+ Công tác trắc địa phục vụ thi công xây lắp công trình, bao gồm: thành
lập lới khống chế mặt bằng và độ cao phục vụ bố trí chi tiết và thi công xây
lắp công trình. Kiểm tra kích thớc hình học và căn chỉnh các kết cấu công
trình. Đo vẽ hoàn công công tr×nh.


24

+ Công tác trắc địa phục vụ quan trắc biến dạng công trình, bao gồm:
thành lập lới khống chế cơ sở, lới mốc chuẩn và mốc kiểm tra nhằm xác
định đầy đủ, chính xác các giá trị chuyển dịch, phục vụ cho việc đánh giá độ

ổn định và bảo trì công trình.
Tọa độ và độ cao dùng để đo đạc khảo sát trắc địa - địa hình, thiết kế, thi
công xây lắp công trình phải nằm trong cùng một hệ thống nhất. Nếu sử dụng
hệ toạ độ giả định thì gốc toạ độ phải đợc chọn sao cho toạ độ của tất cả các
điểm trên mặt bằng xây dựng đều có dấu dơng, nếu sử dụng toạ độ quốc gia
thì phải sử dụng hệ tọa độ VN2000 và kinh tuyến trục đợc chọn sao cho biến
dạng chiều dài của các cạnh không vợt quá 1/50000, nếu vợt quá thì phải
tính chuyển. Mặt chiếu đợc chọn trong đo đạc xây dựng công trình là mặt có
độ cao trung bình của khu vực xây dựng công trình. Khi hiệu số độ cao mặt
đất và mặt chiếu < 32m thì có thể bỏ qua số hiệu chỉnh Sh , nếu lớn hơn thì
phải tính số hiệu chỉnh do độ cao.
2.2.2. Khảo sát và lựa chọn khu vực xây dựng công trình
2.2.2.1. Yêu cầu chung
Mét trong nh÷ng nhiƯm vơ chđ u nhÊt cđa viƯc khảo sát khu vực xây
dựng công trình là chọn trong vùng quy định một đặc điểm thoả m n đầy đủ
nhất các điều kiện hoạt động bình thờng của xí nghiệp, đồng thời đảm bảo
chi phí nhỏ nhất cho quy hoạch mặt bằng và thi công công trình. Trong những
công tác này, cần phải tuân thủ các luật đất đai và bảo vệ môi trờng.
a. Về địa điểm và điều kiện địa hình
Nên chọn địa điểm xây dựng công trình ở nơi địa hình ít bị phân cách, ít
thích hợp cho canh tác nông nghiệp, có những điều kiện thuận lợi cho việc xây
dựng. Bề mặt khu vực tơng đối bằng phẳng, dốc đều về một phía hoặc từ giữa
ra xung quanh nhằm đảm bảo thoát nớc bề mặt một c¸ch nhanh chãng.