Gxd ,jsc Bài giảng Bồi dỡng nghiệp vụ giám sát thi công xây dựng công trình Công tác trắc địa xây dựng công trình Hà Nội 2009 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc giám sát chất lợng thi công công trình giám sát công tác Trắc địa xây dựng Tên : Tài liệu tham khảo chính: TCXDVN 309 : 2004 Công tác trắc địa xây dựng công trình dân dụng công nghiệp - Yêu cầu chung Nội dung chi tiết mở đầu 1.1 Những qui định chung Công tác Trắc địa phận thiếu đợc toàn qui trình công nghệ mặt xây dựng Chúng phải đợc thực theo tiến độ thống với tiến độ chung công tác khảo sát thiết kế xây lắp dạng công tác khác Nội dung công tác trắc địa xây dựng công trình bao gồm: - Góc Đo đạc - Độ cao - Độ dài Với độ xác yêu cầu - Độ cao + Tính toán Xử lý số liệu Nhằm: Khảo sát: Cung cấp số liệu địa hình (hình dáng mặt đất địa vật đó) dới dạng đồ mặt cắt địa hình Thiết kế: Khai thác, sử dụng số liệu địa hình đợc cung cấp thiết kế công tác trắc địa Thi công: Đảm bảo công trình chi tiết công trình đợc xây dựng theo vị trí, hình dáng, kích thớc nh thiết kế Khai thác: Quan trắc biến dạng Bốn công đoạn có liên quan mật thiết với cần phải đợc thực theo trình tự qui định - Việc xác định nội dung qui mô công tác khảo sát đo đạc địa hình, yêu cầu độ xác thành lập lới khống chế thi công nội dung quan trắc biến dạng công trình nhiệm vụ tổ chức thiết kế - Việc tiến hành khảo sát đo đạc - địa hình, thành lập lới khống chế phục vụ thi công việc tổ chức quan trắc biến dạng công trình nhiệm vụ chủ đầu t - Công tác đo đạc bố trí công trình kiểm tra chất lợng thi công xây lắp công trình đo vẽ hoàn công nhiệm vụ đơn vị xây lắp Để giải vấn đề Trắc địa từ việc xác định vị trí điểm bao gồm: www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc Vị trí mặt (toạ độ x, y) vị trí độ cao (H) với công thức bản: XA = XO + LOAcos OA : YA = YO + LOAsin OA HA = HO + hOA A xA 0A x 0A L0A y y A y Toạ độ độ cao dùng để đo đạc khảo sát trắc địa - địa hình, thiết kế, thi công xây lắp công trình phải nằm hệ thống Nếu sử dụng hệ toạ độ giả định gốc toạ độ phải đợc chọn cho toạ độ tất điểm mặt xây dựng có dấu dơng, sử dụng toạ độ Quốc gia kinh tuyến trục phải đợc chọn cho biến dạng chiều dài cạnh không vợt 1/200 000, vợt phải tính chuyển Mặt chiếu đợc chọn đo đạc xây dựng công trình mặt có độ cao trung bình khu vực xây dựng Khi hiệu số độ cao mặt đất mặt chiếu nhỏ 32m bỏ qua số hiệu chỉnh Lh, lớn phải tính số hiệu chỉnh độ cao - Hệ toạ độ Nhà nớc HN-72: Ellipsoide Krasovsky + Phép chiếu Gauss - Hệ toạ độ Nhà nớc VN-2000: Ellipsoide WGS-84 + Phép chiếu UTM - Hệ độ cao Nhà nớc: Geoide Hòn Dáu - Hệ toạ độ độ cao giả định(qui ớc) x (N) x (N) y(E) y(E) www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc D B A A '' A' L C B '' B' Những trục trặc thờng gặp phải sử dụng hệ toạ độ Nhà nớc công trình xây dựng Khi xây dựng công trình có qui mô lớn bắt buộc phải sử dụng hệ toạ độ Nhà nớc Toạ độ Tổng cục Địa (nay thuộc Bộ Tài nguyên môI trờng) thống quản lý cấp cho đơn vị sử dụng hệ HN-72 VN 2000 với kinh tuyến trục 105OE (các tỉnh phía Bắc Nam bộ) kinh tuyến trục 108OE 111OE (các tỉnh miền Trung) Với số liệu toạ độ đợc cấp nh xẩy tợng biến dạng lớn kích thớc (bảng) Tên công trình TT NM lọc dầu Dung Quất Cầu Bãi Cháy Cầu Tân Đệ Thuỷ điện A Vơng Giá trị biến dạng số công trình HTĐ kinh tuyến K.cách từ mặt Giá trị biến trục sử dụng đến K.TT dạng chiều dài O 102km 128mm/km O 210km 540 mm/km O 150km 277 mm/km O 280km 966 mm/km HN-72, 108 E HN-72, 105 E HN-72, 105 E HN-72, 105 E Nh tổng thể giá trị biến dạng phụ thụôc vào chiều dài khoảng cách từ đến kinh tuyến trục múi chiếu công thức tính là: = ytb2 D / 2R2 TCXDVN 309:2004 nêu rõ: Hệ toạ độ dùng xây dựng phải đảm bảo cho biến dạng chiều dài lới chiếu không vợt 1/200 000 (5mm/km) Nh sử dụng hệ toạ độ Nhà nớc để đảm bảo trục trặc biến dạng chiều dài cần lu ý kiểm tra giá trị ytb khu vực xây dựng Nếu không thoả mãn phải tính chuyển toạ độ cho khu vực mặt xây dựng biến dạng kích thớc vẽ phải nằm giới hạn cho phép Tuy nhiên việc chuyển toạ độ từ múi sang múi khác vấn đề phức tạp www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc Để hạn chế trục trặc đáng tiếc xẩy trình khảo sát xây dựng công trình có qui mô lớn có sử dụng hệ toạ độ Nhà nớc cần nghiên cứu kỹ thông t 973 TT/TCĐC Bộ Tài nguyên Môi trờng hớng dẫn sử dụng hệ toạ độ VN 2000 có dẫn cụ thể kinh tuyến trục hợp lý cho tất tỉnh, thành nớc Kinh tuyến trục khuyến cáo TT Tỉnh, Th.phố K.tuyến trục O TT Tỉnh, Th.phố K.tuyến trục Lai Châu 103 00 31 Long An 105O45 Sơn La 104O00 32 Tiền Giang 105O45 Kiên Giang 104O30 33 Bến Tre 105O45 Cà Mau 104O30 34 Hải Phòng 105O45 Lào Cai 104O45 35 Th.phố HCM 105O45 Yên Bái 104O45 36 Bình Dơng 105O45 Nghệ An 104O45 37 Tuyên Quang 106O00 Phú Thọ An Giang 104O45 104O45 38 Hoà bình 39 Quảng bình 106O00 106O00 10 Thanh Hoá 105O00 40 Quảng Trị 106O15 11 Vĩnh Phúc 105O00 41 Bình Phớc 106O15 12 Hà Tây 105O00 42 Bắc Kạn 106O30 13 Đồng Tháp 105O00 43 Thái Nguyên 106O30 14 Cần Thơ 105O00 44 Bắc Giang 107O00 15 Bạc Liêu 16 Hà Nội 105O00 105O00 45 Thừa Thiên-Huế 46 Lạng Sơn 107O00 107O15 17 Ninh Bình 105O00 47 KonTum 107O30 18 Hà Nam 105O00 48 Quảng Ninh 107O45 25 Nam Định 105O30 55 Ninh Thuận 108O15 26 Tây Ninh 105O30 56 Khánh Hoà 108O15 27 Vĩnh Long 105O30 57 Bình Định 108O15 28 Sóc trăng 29 Trà Vinh 105O30 105O30 58 Đắc Lắc 59 Phú Yên 108O30 108O30 30 Cao Bằng 105O45 60 Gia Lai 108O30 Để phục vụ xây dựng công trình lớn, phức tạp nhà cao tầng đơn vị thi công phải lập phơng án kỹ thuật bao gồm nội dung sau: - Giới thiệu chung công trình, yêu cầu độ xác công tác trắc địa phục vụ thi công xây dựng công trình, tài liệu trắc địa địa hình có khu vực www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc - Thiết kế lới khống chế mặt độ cao (đa số phơng án chọn phơng án tối u) - Tổ chức thực đo đạc - Phơng án xử lý số liệu đo đạc - Phơng án xử lý vấn đề phức tạp nh chỉnh độ phẳng, độ thẳng đứng thiết bị, đo kiểm tra khu vực quan trọng v.v - Sơ đồ bố trí lọai dấu mốc Trớc tiến hành công tác trắc địa mặt xây dựng cần nghiên cứu tổng bình đồ công trình, kiểm tra vẽ chi tiết sử dụng cho việc bố trí công trình nh : khoảng cách trục, khoảng cách tổng thể, toạ độ độ cao điểm đợc phê duyệt phận giám sát kỹ thuật chủ đầu t Đối với công trình lớn có dây chuyền công nghệ phức tạp công trình cao tầng cần phải sử dụng máy móc thiết bị đại có độ xác cao nh máy toàn đạc điện tử, thuỷ chuẩn tự động cân có đo cực nhỏ mia invar, máy chiếu đứng, Để thành lập lới khống chế sử dụng công nghệ GPS kết hợp với máy toàn đạc điện tử Tất thiết bị sử dụng phải đợc kiểm tra, kiểm nghiệm hiệu chỉnh theo yêu cầu tiêu chuẩn qui phạm chuyên ngành trớc đa vào sử dụng 1.2 Một số khái niệm đánh giá độ xác đo đạc - Sai số trung phơng lần đo Đây tiêu chuẩn để đánh giá độ xác công tác đo đạc tiến hành Công thức Gauss = Công thức Bessel = Trong đó: e12 + e 22 + + e n2 n v12 + v 22 + + v n2 n e i = xi - X vi = x i - x xi - giá trị đo; X - giá thực đại lợng đo; x - giá trị đo trung bình - Sai số giới hạn Egh = (2 - 3) Đây sai số cho phép đợc đa qui phạm TCXDVN 309-2004 lấy - Sai số giá trị trung bình x = đặc trng độ xác n kết đo - Sai số hàm đại lợng đo trực tiếp y = f(t1, t2,,tn) ti đại lợng đo trực tiếp có sai số trung phơng tơng ứng i là: www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc y = 2 f f f + + .+ n2 t1 t2 tn Ví dụ1: Tam giác ABC Đo góc A đợc giá trị A với sai số A ; Góc B đợc giá trị B với sai số B tính đợc C = 180O - A - B Và C = A2 + B2 Ví dụ2: Khi tính khối lợng san lấp mặt bằng: Và V = V=Sxh S ì h2 + h ì S2 Ví dụ3: Khi tính khối lợng công trình dạng tuyến: Và v = v=sxL s ì L2 + L2 ì s2 - Sai số tơng đối (thờng sử dụng đo dài): Là tỷ số sai số tuyệt đối giá trị đai lợng đo, chúng đợc biểu diễn dới dạng phân số có tử số mẫu số số chẵn trăm, nghìn Ví dụ: 1: 500, 1: 000, 1: 10 000 dới dạng phân số có mẫu số 000 000 ký hiệu p.p.m (ví dụ: 2p.p.m.) Một số nguyên tắc kiểm tra công tác đo đạc hạn chế sai số: - Luôn đo có kiểm tra cách đo nhiều lần đo đại lợng phơng pháp khác tránh đợc nhầm lẫn - Với sai số hệ thống loại trừ cách tính toán điều chỉnh vào kết đo dùng phơng pháp đo thích hợp - Muốn giảm sai số ngẫu nhiên phải tăng số lần đo - Luôn tạo lợng đo d để kiểm tra nâng cao độ xác kết đo - Nguyên tắc bình sai chặt chẽ bình sai gần Thí dụ: Trong tam giác ABC ngời ta đo góc đợc giá trị đo là: A , B , C ; Khi có phơng trình điều kiện: A + B + C 180O = f Và f nhỏ sai số cho phép tiến hành bình sai, có nghĩa tím số hiệu chỉnh thoả mãn: A + A + B + B + C + C 180O = Bình sai gần đúng: A + A + B + B + C + C 180O = A = B =C = - f / Bình sai chặt chẽ (nguyên lý tổng bình phơng số hiệu chỉnh nhỏ nhất): A + A + B + B + C + C 180O = A + B + C = www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc 1.3 Phân loại máy trắc địa thờng dùng xây dựng Máy kinh vĩ có loại: Kim loại, quang học, điện tử Theo độ xác chúng đợc chia ra: Chính xác cao: sai số trung phơng đo góc nhỏ 1" Chính xác : sai số trung phơng đo góc từ 5" đến 10" Kỹ thuật : sai số trung phơng đo góc từ 15" đến 30" Máy thuỷ bình có loại: quang học điện tử Theo độ xác chúng đợc chia ra: Chính xác cao: Sai số giới hạn đo chênh cao 3mm/ km Chính xác : Sai số giới hạn đo chênh cao 13mm/ km Kỹ thuật: Sai số giới hạn đo chênh cao 24mm/ km Dụng cụ đo độ dài Các loại thớc: Vải 1: 000; Thép : 000; invar : 000 000; Các loại máy đo độ dài sóng radio sóng ánh sáng có độ xác từ 3ppm đến 8ppm Toàn đạc điện tử: Đo kết hợp góc góc nghiêng, độ dài tính tọa độ x, y độ cao H Máy phân loại nh sau (Bảng 1): Bảng 1: Phân loại toàn đạc điện tử Loại máy Chính xác trung bình (TC307 Leica) Chính xác (TC- 303 Leica) Chính xác cao (TCA-2003 Leica) SSTP đo góc bằng/đứng SSTP đo cạnh 7"/7" 2mm + 2ppm 3"/3" 2mm + 2ppm 1"/1" 1mm +1ppm Ghi Sử dụng để bố trí công trình, đo vẽ hoàn công Để đo lới khống chế mặt Để đo lới khống chế mặt bằng, quan trắc biến dạng Các máy móc dụng cụ đo trắc địa trớc sử dụng cần phải đợc kiểm tra, kiểm nghiệm điều chỉnh để đạt đợc độ xác cho phép Trắc địa phục vụ khảo sát, thiết kế Tài liệu khảo sát địa hình đồ địa hình mặt cắt địa hình công trình dạng tuyến Để sử dụng tốt đồ cho vừa đáp ứng đợc yêu cầu công tác, vừa tránh đợc lãng phí việc đo vẽ hay biên vẽ đồ cần phải phân tích đánh giá chất lợng đồ Cơ sở để đánh giá qui phạm đo vẽ đồ nói chung Nhà nớc hay ngành, văn qui định cụ thể biên tập đồ, sửa chữa bổ sung địa vật dáng đất www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc 2.1 Đặc điểm yêu cầu chung đồ tỷ lệ lớn Trên khu vực xây dựng qui hoạch xây dựng thờng đo vẽ đồ tỷ lệ từ 1: 200; 1: 500 đến 1: 000 Dựa vào ý nghĩa mục đích sử dụng đồ tỷ lệ lớn phân thành loại: - Bản đồ địa hình tỷ lệ lớn bản: thành lập theo qui định chung quan quản lý Nhà nớc để giải nhiệm vụ địa hình Nội dung thể theo qui đinh qui phạm hành - Bản đồ địa hình chuyên ngành: chủ yếu loại đồ địa hình công trình Loại đồ đợc thành lập dới dạng đồ mặt cắt có độ chi tiết cao, dùng làm tài liệu sở địa hình, địa vật phục vụ cho khảo sát, thiết kế, xây dựng sử dụng công trình Các phơng pháp chủ yếu đợc sử dụng để thành lập đồ địa hình: - Đo vẽ lập thể đo vẽ tổng hợp ảnh - Đo vẽ trực tiếp thực địa phơng pháp toàn đạc, toàn đạc điện tử kinh vĩ kết hợp đo cao bề mặt - Bản đồ địa hình vẽ giấy thể dới dạng đồ số Nội dung đồ đợc lu giữ dới dạng tệp liệu dáng đất, địa vật, toạ độ độ cao Việc lựa chọn tỷ lệ đồ cần đo vẽ cho khu vực xây dựng đợc qui định tuỳ thuộc vào yếu tố nh : Nhiệm vụ thiết kế phải giải đồ; giai đoạn thiết kế; mức độ phức tạp địa vật địa hình; mật độ đờng cống ngầm, dây dẫn Trong có tính đến yêu cầu độ xác, độ chi tiết độ đầy đủ đồ, phơng pháp thiết kế bố trí công trình Độ xác tỷ lệ: Ví dụ: Bản đồ tỷ lệ : L (m) = 0,1mm x M 1: 10 000 1m 1: 000 0,1m - Giai đoạn lập luận chứng kinh tế kỹ thuật thiết kế sơ cần có đồ tỷ lệ 1: 10 000 1: 000 - Giai đoạn thiết kế qui hoạch chi tiết, thiết kế kỹ thuật cần sử dụng loại đồ tỷ lệ: + 1: 000, h = 0,5 - 1m để thành lập đồ sở, tổng bình đồ khu vực thành phố, công nghiệp, thiết kế đồ án khu vực xây dựng; + 1: 000, h = 0,5 - 1m để thiết kế kỹ thuật công trình công nghiệp, dân dụng, thuỷ lợi, hệ thống ống dẫn, vẽ thi công công trình thuỷ lợi; - Giai đoạn thiết kế kỹ thuật thi công cần loại đồ sau: + Bản đồ tỷ lệ 1: 1000, h = 0,5m đợc dùng để thiết kế thi công công trình khu vực cha xây dựng, tổng bình đồ khu vực xây dựng thành phố, thiết kế chi tiết công trình ngầm, thiết kế qui hoạch đứng; www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc + Bản đồ tỷ lệ 1: 500, h = 0,5m đợc dùng để thiết kế thi công công trình thành phố, khu công nghiệp, đo vẽ hoàn công công trình + Bản đồ tỷ lệ 1: 200, h = 0,2 - 0,5m đợc dùng để thiết kế thi công công trình có diện tích nhỏ nhng đòi hỏi độ xác cao, đo vẽ hoàn công công trình 2.2 Các bớc đo vẽ đồ địa hình Xây dựng lới khống chế đo vẽ đồ tỷ lệ lớn Cơ sở trắc địa để đo vẽ đồ tỷ lệ lớn lới trắc địa Nhà nớc cấp hạng lới khống chế đo vẽ mặt độ cao Lới khống chế trắc địa tập hợp điểm đợc cố định kiên cố mặt đất có toạ độ x, y (khống chế mặt bằng) độ cao H (khống chế độ cao) đợc xác định hệ thống nhờ phép đo (góc , độ dài, độ cao) đợc tiến hành mặt đất - Các phơng pháp xây dựng lới mặt là: Đờng chuyền, tam giác đo góc, tam giác đo cạnh, GPS, giao hội góc, giao hội cạnh, giao hội ngợc A L1 2 L2 B A A B N C A b1 B b2 A D O C www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc Theo quy phạm quy định sai số tuyệt đối giới hạn xác định độ lún SQ đợc quy định nh sau: - Công trình xây dựng đá: 1mm - Công trình xây dựng cát, sét: 2mm - Công trình xây dựng đất đắp: 5mm Độ lún tuyệt đối đợc xác định theo công thức Si = Hi - H1 Trong Hi, H1 tơng ứng độ cao mốc quan trắc yếu đờng đo chu kỳ thứ i chu kỳ Từ sai số xác định độ lún Si2 = Hi2 + H12 Hi , H1 sai số trung phơng xác định độ cao mốc quan trắc chu kỳ thứ i chu kỳ Khi chu kỳ đo độ xác Hi = H1 = H Và S = H Nếu gọi SQ sai số giới hạn độ lún tuyệt đối lấy hệ số chuẩn t = 2,5 có SQ = 2,5 S Do H = SQ 2,5 0,3 SQ Từ giá trị H tính đợc, chọn máy, mia tính toán yêu cầu kỹ thuật đo cao nh chiều dài tầm ngắm, chênh lệch tầm ngắm v.v Để xác định tốc độ lún ngời ta sử dụng công thức V = Stb / T Stb độ lún trung bình công trình thời gian T tính theo công thức Stb = S1F1 + S2F2 + + SnFn F1 + F2 + + Fn Trong S1, S2, , Sn độ lún cuả mốc 1, 2, , n F1,F2 , , Fn diện tích móng công trình mà phía gắn mốc 1,2, ,n Sai số trung phơng xác định tốc độ lún V = S / T hay V = H / T Số liệu đo đợc tính toán bình sai chặt chẽ, thành lập bảng số liệu 34 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc t M1 [S ] S (m m ) 4.3 Đo chuyển dịch Độ xác đo chuyển dịch Việc đo chuyển vị công trình đợc thực phơng pháp dóng hớng, đo hớng, tam giác, đờng chuyền chụp ảnh Giá trị chuyển vị điểm quan trắc đợc xác định từ mốc chuẩn đặt phía công trình Theo quy phạm hành sai số cho phép đo chuyển vị đợc quy định nh sau: mm với nhà công trình xây đá nửa đá mm với nhà công trình xây cát, sét mm với đập cao xây đá 10 mm với nhà công trình xây đất đắp 15 mm với công trình đất Chu kỳ đo tuỳ thuộc vào loại đất, dạng công trình giá trị biến dạng dự tính, tiến độ thi công v.v công trình xây xong cần đo hai lần năm vào thời điểm mực nớc ngầm cao thấp Khi giá trị biến dạng có xu hớng tắt 1-2mm / năm ngừng quan trắc Nhng việc quan trắc đợc nối lại điều kiện làm việc công trình bị thay đổi, xuất biến dạng mà thiết kế không tính đến Các mốc quan trắc đợc gắn công trình cho gần mốc chuẩn tốt Theo chu vi nhà công trình mốc quan trắc đặt cách khoảng 20 m, chỗ đặc biệt 10 - 15m Các mốc chuẩn đợc đặt nơi ổn định bên công trình Theo chu kỳ ngời ta đo mốc chuẩn để kiểm tra Khi quan trắc chuyển vị cần phải sử dụng tiêu ngắm, bảng ngắm đặc biệt để nâng cao độ xác đo 35 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc Các phơng pháp đo chuyển dịch a Phơng pháp dóng hớng Trong phơng pháp ngời ta sử dụng mặt phẳng ngắm thẳng đứng máy kinh vĩ qua hai điểm mốc chuẩn đo độ lệch mốc quan trắc với mặt phẳng ngắm Thông thờng dọc theo mặt phẳng ngắm chọn làm trục x nh độ lệch giá trị y l1 A1 I y II A2 x y Hình 4.3.1 Trên hình 4.3.1 sơ đồ đơn giản đo chuyển vị theo phơng pháp dóng hớng Trong A1, A2 mốc chuẩn; I, II mốc quan trắc hớng; 1,2,3, mốc quan trắc chuyển vị công trình Dùng kỹ thuật đo góc nhỏ, đặt máy điểm I, định hớng điểm II đo góc khoảng cáh l Từ tính đợc độ chuyển vị " y i = li " Từ công thức thấy : giá trị bé nên sai số ảnh hởng đến độ xác xác định giá trị y chủ yếu sai số đo góc Các khoảng cách l đo bình thờng thớc thép, sai số bỏ qua Khi sai số xác định y i " y = l - " sai số trung phơng đo góc, thí dụ với l = 200m, = 0",7 y = 0,7mm b Phơng pháp đo hớng Phơng pháp đợc sử dụng dùng phơng pháp dóng hớng đợc, nghĩa cố định đợc hớng công trình số điểm quan trắc không nhiều (3 - điểm) Để xác định đợc giá trị chuyển vị điểm quan 36 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc trắc phơng pháp đo hớng cần phải đặt ba điểm mốc chuẩn I, II, III Trong điểm, thí dụ III đợc đặt cho hớng ngắm từ đến điểm quan trắc vuông góc với hớng chuyển vị điểm quan trắc (1,2,3,4) góc giao hội không bé 30o Khoảng cách từ mốc chuẩn đến điểm quan trắc công trình không đợc lớn 1000m Giá trị chuyển vị điểm quan trắc q đợc tính theo công thức " q = l -" l - Khoảng cách từ mốc chuẩn đến điểm quan trắc - Giá trị thay đổi hớng chu kỳ đo Để kiểm tra mức độ ổn định mốc chuẩn, từ mốc lại đo nối với mốc chuẩn khác O1, O2 phơng pháp giao hội ngợc, phơng pháp tam giác v.v sử dụng mốc ổn định để làm sở tính toán N q 1' l1 '' I c Phơng pháp tam giác 37 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc IV V ng ô S III VI II I Hình 4.3.3 Phơng pháp tam giác (đo góc tam giác) phơng pháp giao hội góc (đo hai góc tam giác) đợc sử dụng để xác định độ chuyển vị công trình xây dựng vùng núi nh đập bêtông Các điểm quan trắc công trình đợc đặt độ cao khác Chúng đợc gắn với mốc chuẩn thành lới tam giác điểm quan trắc đặt máy để đo góc đợc Trờng hợp ngợc lại chúng đợc xác định giao hội góc Trong lới, đo cạnh đáy góc Sau bình sai tính đợc toạ độ điểm quan trắc Giá trị hớng chuyển vị điểm công trình đợc xác định từ thay đổi toạ độ chu kỳ đo d Phơng pháp đờng chuyền Trong điều kiện xây dựng chật hẹp, để đo chuyển vị ngời ta sử dụng phơng pháp đờng chuyền có nhiều thuận lợi Phơng pháp đặc biệt đợc sử dụng nghiên cứu chuyển vị công trình hầm, đập vòm bê tông công trình có dạng cong khác 38 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc Hình 4.3.4 Với ví dụ hình 4.3.4 đờng chuyền nối hai điểm A, B hai bên bờ Trong đờng chuyền bình sai thờng điều kiện góc định hớng mà có điều kiện toạ độ nói chung độ xác đo góc đờng chuyền yêu cầu cao Nếu đờng chuyền dài 500m gồm cạnh, cạnh dài 100m sai số cho phép xác định chuyển vị 2mm theo nguyên lý ảnh hởng ta tính đợc: Sai số chuyển vị dọc d = / = = 1,4 mm Sai số chuyển vị ngang n = 1,4 mm từ ngời ta tính đợc sai số đo cạnh d l = ; l = n 22 = 1,3mm Còn sai số đo góc " = n l 48 " n(n2 + 3) 206265 = 100 000 48 140 = 1",7 4.4 Quan trắc độ nghiêng Những công trình có chiều cao lớn nh nhà cao tầng, ống khói, tháp nớc, tháp truyền hình v.v dới tác động yếu tố khác trình xây dựng khai thác bị nghiêng Trên hình 4.1, điểm M Mo nằm đờng thẳng đứng công trình không bị nghiêng Khi bị nghiêng M chuyển đến vị trí M1 hình chiếu phơng thẳng đứng M1' Nếu gọi chiều cao công trình H, đoạn dịch chuyển MoM1' l góc nghiêng 39 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc l Sin = H Sai số giới hạn đo độ nghiêng đợc quy định nh sau: - Xác định độ nghiêng móng máy: 0,00001 L - Với tờng nhà : 0,0001 H - Đối với ống khói, tháp : 0,0005 H Trong L H tơng ứng chiều dài móng chiều cao công trình Có nhiều phơng pháp khác để đo độ nghiêng M1 H Mo M'1 l Hình 4.4.1 Phơng pháp dây dọi Trong nhiều trờng hợp thực tế sử dụng dây dọi để đo trực tiếp độ nghiêng công trình Dây dọi đợc treo điểm phía công trình, độ nghiêng tổng cộng hớng đợc xác định trực tiếp chân công trình cách đo đoạn l thớc chuyên dụng Đây phơng pháp đơn giản thiết bị cách đo Trong điều kiện thuận lợi phơng pháp dây dọi đảm bảo độ xác đo độ nghiêng cho công trình có chiều cao dới 15m Phơng pháp dùng máy chiếu đứng Máy chiếu đứng máy quang học lazer Về nguyên lý phơng pháp giống phơng pháp đo dây dọi Nhng phơng chuẩn thẳng đứng đợc thiết lập nhờ trục ngắm máy chiếu thiên đỉnh 40 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc Trong điều kiện thuận lợi phơng pháp đo độ nghiêng công trình cao 100m với sai số 1mm Phơng pháp toạ độ Về nguyên lý phơng pháp giống phơng pháp đo chuyển vị Xung quanh công trình ngời ta xây dựng 3-4 mốc chuẩn đo tính chúng hệ toạ độ thống Từ mốc chuẩn theo chu kỳ thời gian đo tính điểm quan trắc phía cao công trình phơng pháp giao hội góc Từ chênh lệch toạ độ chu kỳ đo so với lần đo ngời ta xác định đợc giá trị độ nghiêng Qx= xi - x 0; Qy= yi - y Qx , Qy - tơng ứng giá trị độ nghiêng theo phơng trục x y (hệ trục giả định mốc chuẩn) Giá trị độ nghiêng tổng cộng Q = Q x + Q y phơng độ nghiêng tổng cộng Q = arctg(QY / Qx) Phơng pháp đo góc Đối với công trình cao mà phần chân bị che khuất quan trắc nghiêng theo phơng pháp định kỳ đo góc từ mốc chuẩn I,II (Hình 4.4.2) hớng cố định IN, IIM hớng tới điểm quan trắc công trình 41 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc M 2 N Q Q Q l2 II l1 1 I Hình 4.4.2 Từ giá trị thay đổi góc chu kỳ đo ngời ta tính đợc độ nghiêng thành phần QI vàQII QI = l11" l22" ; QII = " " giá trị độ nghiêng toàn phần Q = QI + QII2 giá trị góc nghiêng tính đợc Q = H Độ xác phơng pháp hoàn toàn phụ thuộc vào độ xác đo góc Thông thờng góc phải đo với sai số trung phơng 1" 42 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc Tóm tắt số vấn đề cần ý giám sát công tác trắc địa: I Các tài liệu nhà thầu xây lắp t vấn giám sát cần giao cho chủ đầu t: Phơng án kỹ thuật lập lới khống chế trắc địa công trình (tọa độ độ cao) nhà thầu lập Kèm theo phơng án thoả thuận văn chủ đầu t phản biện quan chuyên môn hay chuyên gia chuyên ngành (đối với công trình đặc biệt công trình đòi hỏi độ xác cao xây lắp lắp đặt thiết bị kỹ thuật).Phơng án kỹ thuật phải có chữ ký ngời lập phơng án ký tên đóng dấu nhà thầu xây lắp Sơ đồ lới khống chế toạ độ, độ cao kèm theo bảng thống kê với độ xác, độ tin cậy sơ đồ vị trí điểm Bảng tính toán yếu tố góc, cạnh, chênh cao phục vụ cho việc bố trí điểm Sổ kiểm tra, kiểm nghiệm, kiểm định thiết bị, máy móc dụng cụ phục vụ công tác đo đạc Sổ đo vẽ hoàn công hạng mục, phận toàn công trình Bản vẽ hoàn công hạng mục, phận toàn công trình Kết ghép biên vẽ hoàn công, toạ độ, độ cao thuộc hạng mục khác nhau, thuộc gói thầu nhà thầu phụ khác thực Bản thống kê độ chênh lệch đo vẽ hoàn công đo biến dạng thời điểm, hạng mục Kết xử lý toán học kết đo kiểm xây lắp lắp đặt thiết bị 10 Báo cáo kỹ thuật phần việc: - Đo đạc phục vụ thi công - Đo đạc phục vụ lắp đặt thiết bị kỹ thuật, dây chuyền công nghệ - Đo vẽ hoàn công lập vẽ hoàn công Tất tài liệu ghi mục 10 cần phải có chữ ký ngời thực hiện, dấu xác nhận quan quản lý xác nhận kỹ s giám sát chủ đầu t Riêng vẽ hoàn công toàn công trình phải ghi ngời thực hiện, tổ chức thực hiện, chữ ký dấu nhà thầu đồng thời có xác nhận chủ đầu t Tất sổ đo phải đánh số trang, tổ chức thực phải xác nhận tổng số trang đóng dấu giáp lai trang trớc sử dụng 43 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc II Qui trình giám sát công tác xác định địa điểm xây dựng công trình, định vị công trình, cắm tim cốt đo đạc điều khiển thi công đo kiểm xây lắp Qui trình giám sát việc xác định địa điểm xây dựng công trình phải tiến hành khâu: - Xác định chất lợng đồ sử dụng để lựa chọn phơng án địa điểm - Tình trạng đồ cũ lập trớc - Sự phù hợp hệ toạ độ độ cao dùng tính chất công trình qui định hành - Độ xác xác định diện tích, độ dài, độ dốctrên đồ thực địa Qui trình giám sát việc định vị công trình cắm tim, trục, cốt thực địa phải qua khâu: - Chất lợng đồ hay vẽ số liệu chuẩn bị để xác định số liệu phục vụ cho việc định vị công trình - Độ tin cậy mốc chuẩn toạ độ, độ cao - Độ chuẩn xác việc áp dụng phơng pháp trắc địa, thiết bị đo đạc dùng cho việc định vị, cắm tim, cốt - Các kết kiểm nghiệm thiết bị đo - Độ xác số liệu đo định vị - Độ xác kết tính toán, bình sai Các kết kiểm tra nội nghiệp không cho phép đánh giá thống chất lợng đo đạc phục vụ định vị công trình phải sử dụng thiết bị đo phơng pháp đo xác cao để đo kiểm tra thực địa Quy trình giám sát đo kiểm xây lắp cần đợc tiến hành khâu sau: - Lập phơng án kỹ thuật quan trắc theo dõi thi công xây lắp đo kiểm xây lắp - Kiểm tra việc chấp hành định phơng án kỹ thuật đợc duyệt qui phạm qui phạm tiêu chuẩn hành - Kiểm tra kết kiểm tra kiểm định, kiểm chuẩn hiệu chỉnh máy móc thiết bị đo - Kiểm tra sổ đo kết đánh giá độ xác đo 44 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc - Kiểm tra kết tính đánh giá độ xác đại lợng bình sai - Giám sát thông tin tham số báo cáo kĩ thuật quan trắc theo dõi thi công xây lắp - Thẩm định báo cáo kĩ thuật đo kiểm tra xây lắp - Các khâu kiểm tra nội nghiệp cha đa kết đáng tin cậy phải sử dụng thiết bị đo có độ xác cao độ xác thiết bị dùng để đo kiểm tra chất lợng III.Quy trình giám sát đo vẽ hoàn công lập đồ hoàn công - Nội dung đồ hoàn công có đầy đủ theo qui định không - Hệ tọa độ độ cao có phù hợp với tiêu chuẩn qui phạm không, có phù hợp với hệ toạ độ độ cao thi công không: Hệ toạ độ hệ độ cao nhà thầu phụ có ghép biên có thống với hệ đợc cấp cho toàn công trình không - Sự hợp lý thời điểm tiến hành đo vẽ hoàn công - Sự ăn khớp kết đo vẽ hoàn công kết quan trắc lún biến dạng khác ứng với thời điểm (hay thời kỳ chất tải) - Sự hợp lý phơng pháp đo vẽ hoàn công - Sự hợp lý việc chọn phơng pháp toán học để xử lý tổng hợp kết đo vẽ hoàn công - Thẩm định báo cáo kỹ thuật đo vẽ hoàn công lập đồ hoàn công IV Các quy định giám sát đo đạc phục vụ lắp máy thiết bị kỹ thuật công nghệ - Giám sát thông tin đầu vào chỗ phơng án kỹ thuật đo đạc điều khiển lắp đặt máy móc thiết bị kỹ thuật công nghệ - Thẩm tra sở khoa học phơng pháp đo lựa chọn - Kiểm tra hợp lý dung sai hình học cho phép nêu nhiệm vụ kỹ thuật so với katalo máy móc thiết bị quy phạm tiêu chuẩn hành - Kiểm tra việc chấp hành quy định kĩ thuật tiêu chuẩn hành, phơng án kỹ thuật thiết kế xây dựng đợc duyệt triển khai trờng - Kiểm tra kết kiểm định kiểm nghiệm định kỳ kiểm chuẩn máy móc thiết bị đo điều khiển lắp đặt máy móc thiết bị kỹ thuật công nghệ 45 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc - Giám sát việc hình thành sở khoa học kỹ thuật để lập báo cáo kỹ thuật đo đạc điều khiển lắp đặt máy móc thiết bị kỹ thuật công nghệ V Qui trình giám sát công tác theo dõi lún biến dạng công trình Đối tợng quan trắc lún biến dạng Đối với công trình kỹ thuật, công trình nhà (từ tầng trở lên), công trình công nghiệp việc quan trắc trồi hố móng, lún hố móng phải tiến hành từ triển khai móng, đặt móng vào thời điểm: tải trọng công trình lên móng không, tải trọng đạt 25%,50%,75% 100%, vận hành thử không tải, vận hành thử có tải 3-5 năm sau bắt đầu vận hành báo đợc ngừng (1-2mm/năm) Đối với công trình nhà từ tầng trở lên vùng đất thuận lợi cho việc xây dựng, vùng đất yếu vùng đất có cấu tạo địa chất phức tạp cần phải theo dõi lún từ đặt xong móng, xây dựng xong tầng, năm khai thác sử dụng dự báo đợc ngừng Các biến dạng khác đợc quan trắc theo yêu cầu thiết kế vào kết lún lệch toàn phần lún lệch cục mà định, khu công nghiệp thành phố, có chơng trình khai thác nớc ngầm lớn phải quan trắc định kỳ tợng lún hệ thống nhà lún đô thị, khu đô thị khu dân c, khu vực xây dựng công trình có xuất hiện tợng trợt lỗ phảI quan trắc theo dõi kịp thời hệ thống tợng trợt lở đất đá Quy trình giám sát quan trắc theo dõi lún nhà công trình cần thực khâu sau: a Giám sát việc thu nhận thông tin đầu vào để làm sở khoa học cho xác định nhiệm vụ kỹ thuật quan trắc theo dõi lún b Giám sát phơng án kỹ thuật quan trắc theo dõi lún - Giám sát việc đo tính khách quan tài liệu, số liệu đo - Giám sát độ ổn định mốc chuẩn - Kiểm tra kết xử lý toán học số liệu đo - Giám sát việc báo cáo quan trắc theo dõi lún Trong giám sát việc báo cáo kỹ thuật quan trắc theo dõi lún xí nghiệp hay khu nhà nội dung nêu điều cần ý thêm khâu sau: - Giám sát độ ổn định hệ thống mốc độ cao chuẩn dùng để đánh giá lún 46 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc - Kiểm tra lại kết cấu hình học hợp lý mạng lới thuỷ chuẩn đo lún nối nhà khu nối khu công trình xí nghiệp - Trong giám sát việc quan trắc theo dõi lún hệ thống nhà - công trình đô thị việc thực điều cần trọng khâu sau: - Giám sát ổn định mạng lới thuỷ chuẩn (lới thuỷ chuẩn gốc) đô thị - Kiểm tra sở khoa học phơng án phát bất ổn định mốc cao đô thị theo định kỳ - Kiểm tra sở khoa học việc xác định số hiệu chỉnh (do bất ổn định chúng) vào điểm độ cao thành phố Tài liệu tham khảo 96 TCN 43-90 Qui phạm đo vẽ đồ địa hình tỷ lệ 1:500, 1:1 000, 1:2 000, 1:5 000 (phần trời) 96 TCN 42-90 Qui phạm đo vẽ đồ địa hình tỷ lệ 1:500, 1:1 000, 1:2 000, 1:5 000, 1: 10 000, 1:25 000 (phần nhà) TCXDVN 309 :2004 Công tác trắc địa xây dựng công trình dân dung công nghiệp - Yêu cầu chung TCXDVN 271-2002 Qui trình kỹ thuật xác định độ lún công trình dân dung công nghiệp phơng pháp đo cao hình học 5.TCXDVN 351:2005 Qui trình kỹ thuật quan trắc chuyển dịch ngang nhà công trình TCXDVN 352:2005 Nhà công trình dạng tháp Qui trình quan trắc độ nghiêng công trình phơng pháp trắc địa TCXDVN 364:2006 Tiêu chuẩn kỹ thuật đo xử lý số liệu GPS trắc địa công trình TCXDVN 203:1997 Nhà cao tầng-Kỹ thuật đo đạc phục vụ thi công Nghị định 41-2007/NĐCP xây dựng công trình ngầm 10 Viện khoa học công nghệ xây dựng-Bộ Xây dựng Giáo trình bồi dỡng nghiệp vụ đo đạc xây dựng Trang thiết bị dạy học Máy chiếu + máy tính Kế hoạch t vấn giúp đỡ học viên Tiếp học viên trả lời hỏi vào chiều thứ tuần từ 14 đến 17 phòng 113 nhà A1 qua Email:ngthacdung@yahoo.com.vn Câu hỏi ôn tập Nêu vai trò công tác trắc địa giai đoạn xây dựng công trình nội dung cần giám sát? 47 www.giaxaydung.vn Gxd ,jsc Để đánh giá độ xác công tác đo đạc tiến hành ngời ta dùng số gì? Sai số cho phép qui trình, qui phạm đo đạc đợc thiết lập sở ngời giám sát dùng để làm gì? Khi sử dụng đồ địa hình để thiết kế cần kiểm tra nội dung gì? Vì lại phải tiến hành quan trắc biến dạng công trình xây dựng? Trên công trờng xây dựng ngời trắc địa phải đảm nhận công việc gì, yêu cầu cần phải đáp ứng? Đo vẽ hoàn công nhằm mục đích đợc tiến hành nh nào? Những điều cần ý xây dựng mốc chuẩn mốc quan trắc trình đo lún? Các phơng pháp đo chuyển dịch công trình yêu cầu kỹ thuật cần phải đáp ứng? 10 Các phơng pháp đo độ nghiêng công trình nội dung cần giám sát? 48 www.giaxaydung.vn ...Gxd ,jsc giám sát chất lợng thi công công trình giám sát công tác Trắc địa xây dựng Tên : Tài liệu tham khảo chính: TCXDVN 309 : 2004 Công tác trắc địa xây dựng công trình dân dụng công nghiệp... yêu cầu để đa tỷ lệ đồ cần phải có công tác Trắc địa phục vụ thi công 3.1 Bố trí công trình Bố trí công trình hay chuyển đồ án thiết kế thực địa công tác trắc địa đợc tiến hành mặt đất nhằm xác... dáng mặt đất địa vật đó) dới dạng đồ mặt cắt địa hình Thiết kế: Khai thác, sử dụng số liệu địa hình đợc cung cấp thiết kế công tác trắc địa Thi công: Đảm bảo công trình chi tiết công trình đợc