BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN DUY NHƯỜNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT BỊ ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ PHỤC VỤ THI CÔNG CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN VÙNG MỎ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HH Hà Nội, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN DUY NHƯỜNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT BỊ ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ PHỤC VỤ THI CÔNG CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN VÙNG MỎ Chuyên ngành: Kỹ thuật Trắc địa Mã số: 60.52.85 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS.NGƯT Võ Chí Mỹ Hà Nội – 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 10 tháng 08 năm 2010 Tác giả luận văn Nguyễn Duy Nhường MỤC LỤC Trang Danh mục bảng, biểu…… ……… Danh mục hình vẽ, đồ thị…… …… MỞ ĐẦU……………………………………………………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CƠNG TÁC BỐ TRÍ CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC PHỤC VỤ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 1.1 Khái niệm 1.2 Xác định yếu tố cơng trình từ thiết kế 1.3 Bố trí yếu tố cơng trình từ thiết kế thực địa 12 1.4 Qui hoạch mặt công nghiệp 19 1.5 Cơng tác bố trí chi tiết cơng trình 21 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG VÀ CẤU TẠO CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ 24 2.1 Sơ đồ tổng quát chức máy toàn đạc điện tử 24 2.2 Máy đo dài điện tử (Electronic Distance Meter - EDM) 25 2.3 Máy kinh vĩ điện tử (Digital Theodolite - DT)……………………… 30 2.4 Tính kỹ thuật chủ yếu số máy tồn đạc điện tử thơng dụng Việt Nam 32 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT BỊ ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ PHỤC VỤ THI CÔNG CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN VÙNG MỎ 69 3.1 Bố trí cơng trình đường giao thơng…………………………………… 70 3.1.1 Nhu cầu phát triển mạng lưới giao thông vùng mỏ…………… 70 3.1.2 Bố trí tuyến đường máy tồn đạc điện tử…………………… 71 3.2 Phục vụ bố trí cơng trình cao tầng…………………………………… 80 3.2.1 Trắc địa phục vụ thi công cơng trình nhà cao tầng…………… 80 3.2.2 Cơng tác bố trí chi tiết đo kiểm tra thi cơng xây dựng nhà cao tầng… 107 3.3 Trắc địa phục vụ xây dựng tháp giếng……………………………… 111 3.3.1 Các yếu tố hình học tháp giếng………………………………… 111 3.3.2 Ứng dụng máy toàn đạc điện tử phục vụ dựng tháp……………… 115 3.3.3 Kiểm tra lắp ráp ròng rọc………………………………………… 118 3.4 Đo dịch chuyển biến dạng cơng trình vùng mỏ…………… 120 3.4.1 Mục đích, ý nghĩa đo biến dạng cơng trình vùng mỏ………… 120 3.4.2 Xác định dịch chuyển ngang công trình máy tồn đạc điện tử 121 3.4.3 Đo độ nghiêng nhà cao tầng……………………………………… 127 KẾT LUẬN………………….……………………………………………… … 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………… … 134 DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU Trang Bảng 2.1 Độ xác xác định thời gian t 27 Bảng 2.2 Các thơng số kỹ thuật ống kính…………………………… 32 Bảng 2.3 Phạm vi đo máy có gương…………………………… 33 Bảng 2.4 Độ xác máy đo có gương……………………… 33 Bảng 2.5 Phạm vi đo máy khơng gương……………………… 34 Bảng 2.6 Độ xác máy đo thường không gương……… 34 Bảng 2.7 Độ xác máy GPT đo góc………………… 35 Bảng 2.8 Cấu hình máy GPT……………………………………… 35 Bảng 2.9 Các thông số kỹ thuật khác máy GPT…………………… 35 Bảng 2.10 Các phím chức ………………………………… 40 Bảng 2.11 Các tổ hợp phím tắt………………………………………… 40 Bảng 2.12 Các hiển thị tắt…………………………………………… 41 Bảng 2.13 Các phím vận hành………………………………………… 42 Bảng 2.14 Chức phím mode đo góc………………… 43 Bảng 2.15 Chức phím mode đo khoảng cách……… 44 Bảng 2.16 Chức phím mode đo tọa độ…………… 45 Bảng 2.17 Các số liệu đưa mode……………………… 46 Bảng 2.18 Các thông số kỹ thuật chủ yếu số loại máy toàn đạc 68 điện tử sử dụng phổ biến Việt Nam Bảng 3.1 Các cơng trình có độ cao lớn Quảng Ninh………………… 69 Bảng 3.2 Các sai số cho phép cọc khoan nhồi………………… 94 Bảng 3.3 Sai số trung phương chiều cao mặt tổ chức xây dựng… 103 Bảng 3.4 Xác định độ nghiêng theo phương pháp đo góc……………… 128 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Trang Hình1.1 Xác định góc Hình 1.2 Xác định toạ độ điểm giao hai đường thẳng 10 Hình 1.3 Xác định góc phương pháp tg góc 11 Hình 1.4 Xác định góc phương pháp dây cung 11 Hình 1.5 Bố trí chiều dài thực địa 12 Hình1.6 Bố trí góc thực địa 13 Hình1.7 Bố trí điểm biết toạ độ phương pháp toạ độ cực 15 Hình 1.8 Bố trí điểm biết toạ độ phương pháp giao hội góc 16 Hình 1.9 Bố trí điểm biết toạ độ phương pháp giao hội cạnh 16 Hình 1.10 Bố trí điểm biết độ cao thực địa 17 Hình 1.11 Bố trí trục thẳng thực địa 18 Hình 1.12 Bố trí trục nghiêng thực địa 19 Hình 1.13 Quy hoạch mặt công nghiệp 21 Hình 1.14 Sơ đồ bố trí móng nhà 22 Hình 1.15 Đánh dấu đường biên móng nhà 23 Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát máy toàn đạc điện tử 24 Hình 2.2 Sơ đồ lan truyền tín hiệu 26 Hình 2.3 Sơ đồ khối chức phận máy tồn đạc điện tử 28 Hình 2.4 Hình dạng cấu tạo bên ngồi máy GPT-7500 30 Hình 2.5 Sơ đồ bàn độ mã hóa 31 Hình 2.6 Các nguồn sai số máy 37 Hình 2.7 Chương trình tính diện tích 51 Hình 2.8 Chuyển điểm thiết kế thực địa theo phương pháp tọa độ cực 53 Hình 2.9 Chuyển điểm thiết kế thực địa theo phương pháp trực giao 54 Hình 2.10 Chuyển điểm thiết kế thực địa theo phương pháp Đề Các 55 Hình 2.11 Chương trình đo khoảng cách gián tiếp 56 Hình 2.12 Chuyển điểm theo phương pháp xuyên tâm 57 Hình 2.13 Chương trình đo giao hội nghịch 59 Hình 2.14 Chương trình đo giao hội nghịch với điểm 61 Hình 2.15 Chương trình định vị cơng trình theo đường chuẩn 64 Hình 2.16 Định vị cơng trình theo đường chuẩn 65 Hình 2.17 Sơ đồ bố trí theo phương pháp đường chuẩn 66 Hình 2.18 Sơ đồ đường tham chiếu 67 Hình 2.19 Sơ đồ hiển thị sai số theo kiểu trực giao 67 Hình 3.1 Đường sắt phục vụ vận chuyển than…………………………… 71 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí đỉnh tuyến đường giao thơng biết tọa độ……… 72 Hình 3.3 Sơ đồ bố trí đỉnh tuyến đường giao thông chưa biết tọa độ…… 73 Hình 3.4 Sơ đồ xác định góc chuyển hướng, khoảng cách đỉnh tuyến đường 74 Hình 3.5 Sơ đồ bố trí điểm chủ yếu chi tiết đường cong trịn 75 Hình 3.6 Sơ đồ bố trí điểm chủ yếu chi tiết đường cong trịn 77 đỉnh khơng đặt máy…………………………………………… Hình 3.7 Toạ độ điểm chi tiết phần đường cong chuyển tiếp… 77 Hình 3.8 Sơ đồ toạ độ điểm chi tiết phần đường cong tròn…… 78 Hình 3.9 Sơ đồ tính toạ độ điểm chi tiết phần đường cong chuyển tiếp 78 Hình 3.10 Sơ đồ toạ độ điểm chi tiết phần đường cong trịn…… 79 Hình 3.11a Khả đo khơng gương máy tồn đạc điện tử……… 87 Hình 3.11b Khả đo khơng gương máy tồn đạc điện tử……… 88 Hình 3.12 Kiểm tra tọa độ trục tim gửi tầng trệt………………………… 91 Hình 3.13 Sơ đồ lưới bố trí sở phía cơng trình………………… 97 Hình 3.14 a,b Dùng máy toàn đạc điện tử chuyển trục lên tầng………… 100 Hình 3.15a,b Dùng máy tồn đạc điện tử chuyển trục lên tầng……… 100 Hình 3.16 Chiếu điểm máy chiếu đứng……………………… 101 Hình 3.17a Sơ đồ chuyền độ cao lên sàn tầng máy thủy chuẩn 104 Hình 3.17b Sơ đồ chuyền độ cao lên sàn tầng máy thủy chuẩn 105 Hình 3.18 Chuyền độ cao theo phương pháp đo cao lượng giác………… 106 Hình 19 Chuyển độ cao lên tầng máy chiếu đứng……………… 106 Hình 3.20 Sơ đồ hệ thống tháp giếng…………………………………… 113 Hình 3.21 Sơ đồ hình học hệ thống trục nâng 113 Hình 3.22 Góc lệnh dây cáp bàn tời rịng rọc 115 Hình 3.23 Chuyển trục giếng lên khung rịng rọc……………………… 117 Hình 3.24 Kiểm tra độ biến dạng tháp 118 Hình 3.25 Sơ đồ bố trí trục rịng rọc 119 Hình 3.26 Kiểm tra độ thẳng đứng rịng rọc 119 Hình 3.27 Kiểm tra lắp ròng rọc 120 Hình 3.28 Đo dịch chuyển theo hướng ngắm chuẩn…………………… 123 Hình 3.29 Đo dịch chuyển ngang cụm cơng trình nhà cao tầng………… 124 Hình 3.30 Đo dịch chuyển phương pháp giao hội phía trước……… 124 Hình 3.31 Quan trắc biến dạng theo phương pháp đo cạnh…………… 126 Hình 3.32 Đo nghiêng Phương pháp đo góc bằng………………… 129 Hình 3.33 Chiếu đứng bên cạnh TĐĐT laze……………………… 130 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Từ xa xưa người có ý thức xây dựng cơng trình để phục vụ cho trình phát triển nâng cao chất lượng sống Chúng ta nhận thấy điều qua cơng trình kiến trúc lưu lại mặt đất Kim tự tháp Ai Cập lại dấu vết ghi chép sử sách đèn biển Alechxandre, tháp Baden Babilon… Cùng với phát triển xã hội, khu công nghiệp ngày mở rộng, người không ngừng cải tạo giới hình thành nên thị lớn tập trung nhiều người Sự phát triển công nghiệp mỏ bể than Quảng Ninh biến khu vực thành trung tâm cơng nghiệp lớn với q trình cơng nghiệp hóa thị hóa nhanh chóng Các cơng trình xây dựng vùng mỏ khái quát thành hai loại: Cơng trình xây dựng dân dụng, cơng nghiệp, giao thơng Cơng trình mỏ Quảng Ninh ba đỉnh tam giác kinh tế phía bắc Những năm gần đây, thực sách đổi mới, Nhà nước tập trung đầu tư mạnh mẽ xây dựng sở hạ tầng vùng mỏ Quảng Ninh Nhiều cơng trình bao gồm hệ thống đường giao thông, chung cư, khách sạn cao tầng v.v xây dựng nâng cấp theo hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa, với tiêu chuẩn kỹ thuật cơng nghệ tiên tiến Bên cạnh đó, cộng với mở rộng phát triển công nghiệp mỏ, q trình đại hóa dây chuyền sản xuất mỏ hình thành cơng trình phục vụ trực tiếp công nghiệp mỏ tổ hợp nhà sàng, bến cảng, hệ thống tháp giếng, trục nâng, hệ thống băng tải v.v 121 Ninh năm gần đây, thực sách đổi mới, Nhà nước tập trung đầu tư mạnh mẽ xây dựng sở hạ tầng vùng mỏ Quảng Ninh Nhiều công trình bao gồm hệ thống đường giao thơng, chung cư, khách sạn cao tầng v.v xây dựng nâng cấp theo hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa, với tiêu chuẩn kỹ thuật cơng nghệ tiên tiến Bên cạnh đó, cộng với mở rộng phát triển cơng nghiệp mỏ, qúa trình đại hóa dây chuyền sản xuất mỏ hình thành cơng trình phục vụ trực tiếp cơng nghiệp mỏ tổ hợp nhà sàng, bến cảng, hệ thống tháp giếng, trục nâng, hệ thống băng tải v.v Yếu tố quan trọng xem xét công trình xây dựng vùng mỏ độ ổn định cơng trình Hoạt động khai thác hầm lị làm thay đổi trạng thái ứng lực tự nhiên khối đất đá mỏ, làm trạng thái cân ban đầu, dẫn đến dịch chuyển biến dạng lớp đất đá Trong vùng riêng biệt, xuất ứng lực gây phá huỷ, phá vỡ tính liên tục lớp đất đá theo bề mặt yếu mặt tiếp xúc lớp, phá vỡ cấu trúc tự nhiên đất đá làm dịch chuyển dẫn đến biến dạng bề mặt, gây hậu nghiêm trọng cơng trình, đặc biệt cơng trình có chiều cao lớn nhà cao tầng, tháp giếng mỏ, ống khói v.v Vì cơng tác đo đạc kiển tra biến dạng cơng trình vùng mỏ cần coi trọng 3.4.2 Xác định dịch chuyển ngang cơng trình máy tồn đạc điện tử Khái niệm Đo dịch chuyển ngang xác định độ thay đổi vị trí nằm ngang điểm đặc trưng cơng trình Đo dịch chuyển ngang thực phương pháp hướng chuẩn, mạng tam giác, giao hội góc, đường chuyền, chụp ảnh… 122 Sai số đo dịch chuyển ngang điểm đo biến dạng so với mốc chuẩn phụ thuộc vào tính chất cơng trình Theo quy phạm hành sai số đo dịch chuyển ngang thuộc vào tính chất cơng trình Theo quy phạm hành sai số đo dịch chuyển ngang cho phép quy định - 1mm với cơng trình xây đá - 3mm với cơng trình xây cát, sét - 5mm với đập cao xây đá - 15mm với cơng trình đất Vịng đo trước cơng trình chịu áp lực phía Chu kỳ đo phụ thuộc vào dạng kết cấu cơng trình, tiến độ thi cơng, tốc độ gia tăng áp lực Đối với cơng trình sử dụng, thường đo hai lần năm vào thời điểm mực nước thấp cao Việc đo dịch chuyển dừng lại cơng trình xem ổn định Cơng trình có độ dịch chuyển đến mm/năm xem ổn định Phương pháp hướng chuẩn Trong phương pháp người ta dùng mặt phẳng thẳng đứng xác định tia ngắm máy máy toàn đạc điện tử qua hai mốc chuẩn để xác định độ lệch mốc quan trắc so với mặt phẳng chuẩn Thông thường hướng dọc theo mặt phẳng ngắm chọn làm trục OX, vạy độ lệch có giá trị Y (hình 3.28) Trên hình 3.28 có mốc chuẩn I II gắn bên ngồi cơng trình, gần mốc có biến dạng Hai mốc để kiểm tra A B gắn đường thẳng I – II nằm cách xa cơng trình khu vực xem hồn toàn ổn định Các mốc đo dịch chuyển 1,2n gắn cơng trình nằm đường ngắm chuẩn I-II 123 A I 1' Y1 3' Y3 Y4 II 4' B n Hình 3.28 Đo dịch chuyển theo hướng ngắm chuẩn Xác định bảng ngắm Độ dịch chuyển mốc đo biến dạng xác định trực tiếp bảng ngắm đưa tiêu ngắm vào đường ngắm chuẩn Đo góc lệch: Đặt máy máy toàn đạc điện tử mốc chuẩn I ngắm mốc chuẩn II đo góc lệch Dβ1, tới mốc đo biến dạng Độ dịch chuyển mốc biến dạng tính theo cơng thức Yi = Si Dbi" r" Trong đó: Yi độ chuyển dịch mốc đo biến dạng i Dbi" góc lệch mốc i so với đường ngắm chuẩn Si khoảng cách từ mốc chuẩn đặt máy đến mốc đo biên dạng i Từ cơng thức ta thấy độ xác đo góc bằng, ảnh hưởng sai số đo cạnh khơng đáng kể Ví dụ: S = 100mm, Db " = 1”, my =0,5mm S = 200mm, Db " = 0,7”, my =0,7mm Phương pháp tam giác đo góc Trong phương pháp tam giác đo góc mốc đo biến dạng gắn cơng trình (Hình 3.29) Các mốc chuẩn (M-1,-2) gắn khu vực xung quanh xem ổn định nằm độ cao khác Trong phương pháp này, người ta đo tất góc tam giác, sau tính toạ độ tất điểm Sự thay dổi toạ độ điểm đo biến dạng cho kết dịch chuyển chúng Phương pháp thường áp dụng điểm 124 đo biến dạng khơng thể nằm đường thẳng, địa hình xung quanh phức tạp, mốc chuẩn nằm độ cao khác Hình 3.29 Đo dịch chuyển ngang cụm cơng trình nhà cao tầng Phương pháp giao hội phía trước Phương pháp áp dụng mốc đo biến dạng nằm đường thẳng độ cao khác (hình 3.30) Các mốc chuẩn xây dựng Góc giao họi không nhỏ 300 Khi đo mốc chuẩn ngắm địa vật cách xa công trình để kiểm tra Độ dịch chuyển tính theo thay đổi toạ độ thay đổi hướng ngắm so với vòng đo ban đầu mốc Hình 3.30 Đo dịch chuyển phương pháp giao hội phía trước 125 Trong điều kiện xây dựng chật hẹp, cơng trình hình cung áp dụng phương pháp đường chuyền thuận tiện Phương pháp đặc biệt thích hợp đo biến dạng cơng trình hầm, đập hình cung… Phương pháp đo cạnh Đo biến dạng cơng trình nhằm tìm thay đổi khoảng cách theo phương thẳng đứng phương nằm ngang điểm đặc trưng đối tượng quan trắc Độ xác quan trắc biến dạng cơng trình cao Đối với cơng trình cao tầng, có dạng hình tuyến, việc áp dụng máy tồn đạc điện tử có độ xác cao để đo biến dạng Hình 3.31, mơ tả phương pháp đo biến dạng máy toàn đạc điện tử với cơng trình dạng hình tuyến Người ta dùng hai mốc chuẩn C1 C2 để đo mốc quan trắc biến dạng gắn cơng trình Mi (i = l-n) Máy đo đặt mốc chuẩn C1= Mốc chuẩn C2 gắn cố định gương phản chiếu Còn hai gương phản chiếu khác đặt mốc quan trắc Mi theo phương pháp nhảy cóc Liên hệ người đứng máy người điều khiển gương dùng đàm Khoảng cách cạnh chuẩn C1C2 đo liên tục đến ngày đo thành đợt, đợt khoảng 10 lần Trong đợt đo đọc nhiệt độ t, áp suát P hai mốc chuẩn C1 C2 vào lúc bắt đầu đo kết thúc đợt đo Sau hiệu chỉnh tất yếu tố cần thiết tính độ dài cạnh chuẩn trung bình D Giá trị trung bình coi khơng đổi dùng để hiệu chỉnh tham số môi trường cạnh đo biến dạng SCl.Mi Các cạnh từ mốc C1 tới điểm đo biến dạng Mi lần đo đến đợt vào đến ngày Sau theo chu kỳ định lại đo cạnh Ở chu kỳ đo đo cạnh theo quy trình sau 126 M1 M3 M2 C1 Hình 3.31 Quan trắc biến dạng theo phương pháp đo cạnh Đặt máy mốc chuẩn C1 đo tới mốc chuẩn C2, sau đo tới mốc quan trắc biến dạng M1,…Mn, cuối lại đo mốc chuẩn C2 Trong lần đo đọc thười gian đến phút đo mốc Không đọc nhiệt độ áp suất Các cạnh đo chu kỳ hiệu chỉnh công thức ìï D ỉ D D ỉ ti - t p DMi = S Mi + ỗ ữỗ ùợ S D è S D SC ø è tC - ti ỹù ữý ứ ùỵ Trong ú: DMi Khong cách hiệu chỉnh từ mốc C1 đến mốc Mi SMi Kết đo đến M1 SD Kết đo bắt đầu vòng đo tới mốc C2 SC Kết đo lần hai vòng đo tới C2 D Giá trị trung bình cạnh C1C2 tĐ Thời gian đo cạnh SĐ lần đầu tới mốc C2 ti Thời gian đo cạnh SMi tC Thời gian đo cạnh SC mốc C2 lần thứ hai Giá trị D:SĐ [D : SC] – [D : SĐ] chu kỳ đo số cơng thức viết dạng: { } DMi = S Mi a + b éëti - t p ùû : [tc - ti ] 127 Trong a = (D : SĐ) b = (D – SĐ - S : SC) Với phương pháp đo biến dạng tồn đạc điện tử cơng trình dài tới 2500m có sai số đo 0,3mm Các giá trị hiệu chỉnh cạnh đo theo công thức 1,9 – 6,8mm Sai số chu kỳ đo nhỏ 1mm Bằng phương pháp đảm bảo đo biến dạng cơng trình với sai số cỡ 2mm 3.4.3 Đo độ nghiêng nhà cao tầng Yêu cầu độ xác đo độ nghiêng nhà cao tầng Khi quan trắc độ nghiêng nhà cao tầng, sai số đo độ nghiêng nhà tính theo cơng thức sau: Đối với nhà cao tầng mN = 10-4.H Đối với tháp, ống khói mN = 5.10-4.H Trong đó: H – Chiều cao cơng trình cao tầng Để đo độ nghiêng cơng trình có nhiều phương pháp khác nhau, tuỳ theo chiều cao cơng trình độ xác u cầu mà áp dụng phương phpá cho thích hợp Các phương pháp chủ yếu đo độ nghiêng nhà cao tầng + Phương pháp đo góc Đối với cơng trình cao mà tầm nhìn bị hạn chế có dạng hình trịn với bán kính thay đổi dùng phương pháp đo góc để xác định độ nghiêng cơng trình ( hình 3.31) Đặt máy kinh vĩ hai mốc chuẩn I II ngắm mốc chuẩn A sau đo góc hợp với điểm đỉnh cơng trình Từ thay đổi góc tính độ nghiêng thành phần DN1 = ( S1Db1" ) : r " 128 DN = ( S2 Db 2" ) : r " Trong Δβ ’’ chênh lệch góc điểm đỉnh chân cơng trình Độ nghiêng toàn phần là: DN = (DN1 )2 + (DN ) Các góc nghiêng là: j= DN r" H Khi đo độ nghiêng cơng trình cao ống khói, có dạng hình trụ với bán kính thay đổi, việc đo tiến hành sau: Đặt máy máy toàn đạc điện tử hai mốc chuẩn I II, ngắm mốc chuẩn A, đo góc hợp với điểm bên phải, bên trái đỉnh chân ống khói hợp với hướng chuẩn Độ nghiêng cơng trình theo cơng thức tính độ lệch thành phần độ lệch toàn phần Đo nghiêng cơng trình cao thực vào ngày trời lặng gió Ví dụ: Đo độ nghiêng ống khói đặt máy kinh vĩ điểm I cách ống khói 120m, đo góc hai vị trí ống kính kết (bảng 3.4) Bảng 3.4 Xác định độ nghiêng theo phương pháp đo góc Trạm máy Điểm ngắm Vị trí I Trên – trái 123042’30” Vị trí II Trung bình 123042’00” 123042’15” Trên – phải 123051’00” 123052’00” 123051’30” Dưới – trái 123033’30” 123032’30” 123033’00” Dưới – phải 123013’30” 123013’30” 123013’30” 129 II A L Hình 3.32 Đo nghiêng phương pháp đo góc Trung bình hướng a = (122042’15’’) – 120051’30’’) : = 122016;52’’ Trung bình hướng b = (123033’00”) - 123013’30”) : = 122023’15’’ Góc lệch D β= b – a = 122023’15’’ – 122016’52’’ = 0006’23’’ Độ lệch hướng I DN1 = S.tg (Aβ) = 120.0,00 126 = 0,151m Phương pháp chiếu thẳng đứng máy kinh vĩ laze Máy kinh vĩ, kính ngắm quay 900 trục ngang phát chùm tia sáng thẳng đứng lên trên, có tiến hành chiếu phương đứng tuyến trục Thao tác phương pháp giống với phương pháp thao tác thiết bị dọi đứng laze Đặc điểm phương pháp đo laze độ xác cao, nâng cao độ xác đo chiếu đứng có hiệu quả, phương pháp đo đơn giản, thao tác thuận lợi, tốc độ đo nhanh, đo vào ban đêm, phối hợp kịp 130 thời với yêu cầu tiến độ thi công kết cấu, đẩy nhanh tiến độ thi cơng Nó khơng bị hạn chế điều kiện khí hậu mơi trường, thích hợp với mặt thi cơng chật hẹp mà mkc thường khó đo Phương pháp chiếu đứng bên cạnh laze Trong năm gần thị trường xây dựng xuất loại máy tồn đạc điện tử có chế độ đo khơng gương tia laze đỏ Máy đo với chiều dài từ 80 đến 200m Khả làm giảm nhẹ đáng kể khối lượng công việc giúp cho người làm côn tác trắc địa ngoại nghiệp lĩnh vực trắc địa cơng trình, đặc biệt cơng trình khơng thể đến trực tiếp để đặt gương trực tiếp khó khăn nguy hiểm Một khả việc đo độ nghiêng cơng trình tia laze Cơng việc đo mơ tả hình vẽ B C O SAB A1 SAO AO Hình 3.33 Chiếu đứng bên cạnh TĐĐT lazer 131 Giả sử cần đo độ nghiêng nhà cao tầng hai điểm O B, ta đặt máy A0, cho điểm A0, 0, C thẳng hàng gần thẳng hàng Đo khoảng cách ngang tia laze từ A0 đến O ta SAO Cố định bàn độ ngang để ống kính lên ngắm điểm B đo khoảng cách ngang SAB Độ chênh lệch khoảng cách ngang SAB- SAO = D, giá trị độ nghiêng thành phần cơng trình Khi dùng kính vng góc điểm đặt máy A0 tiếp cận gần sát với cơng trình phạm vi từ 2,5 đến mét Đó ưu điểm trội của phương pháp điều kiện vị trí xây dựng cơng trình tương đối chật hẹp Độ xác phương pháp đạt phạm vi nhỏ 3mm 132 KẾT LUẬN Trên sở nghiên cứu lý thuyết kết thực nghiệm xin rút số kết luận sau: Cùng với phát triển công nghiệp mỏ, công trình xây dựng vùng mỏ ngày phát triển Ứng dụng thiết bị điện tử phục vụ cơng trình xây dựng vùng mỏ cần thiết Các cơng trình đường giao thơng mỏ, nhà cao tầng, cơng trình mỏ có độ cao lớn đối tượng nhạy cảm dễ biến dạng ảnh hưởng trình khai thác mỏ Cần thiết phải sử dụng thiết bị điện tử trình thi cơng kiểm tra Cơng trình đường giao thơng vùng mỏ có đặc thù riêng như: chịu tác động trình khai thác mỏ, lượng xe vận tải, xe có trọng tải cỡ lớn thường xuyên qua lại nhân tố định hoạt động vận chuyển khai thác vùng mỏ Nên việc thiết kế cơng trình đường giao thơng cần tính tốn cẩn thận, cơng tác trắc địa phục vụ thi cơng cơng trình cần sử dụng máy tồn đạc điện tử có độ xác cao bố trí cơng trình cần lựa chọn phương pháp thích hợp, để phù hợp với đặc trưng vùng mỏ than Quảng Ninh Đối với nhà cao tầng tháp giếng mỏ cơng trình đặc trưng số cơng trình dân dụng cơng nghiệp xây dựng thành phố khu đô thị lớn, khu vực khai thác mỏ Nên quy trình cơng tác trắc địa có điểm đặc thù riêng, yêu cầu chặt chẽ mặt hình học cần phải tuân thủ suốt chiều cao nhà tháp giếng Việc sử dụng máy tồn đạc điện tử phục vụ q trình thi cơng cơng trình khơng đạt độ xác cao, rút ngắn thời gian đo đạc mà 133 tránh nhiều tầng đục thủng sàn để làm lỗ chiếu chuyển trục cơng trình lên cao Ứng dụng thiết bị điện tử quan trắc dịch chuyển biến dạng cơng trình vùng mỏ, nâng cao độ xác, nhanh chóng phát đại lượng dịch chuyển ngang, dịch chuyển đứng, nhằm có biện pháp triển khai, khai thác xử lý kịp thời giảm thiểu ảnh hưởng khai thác cơng trình Hiện nay, tương lai, địa bàn vùng mỏ Quang Ninh tiếp tục có thêm nhiều cơng trình xây dựng với quy mô ngày lớn hơn, kiến trúc kiểu dáng ngày đại Mỗi cơng trình có u cầu riêng khơng giải pháp kết cấu mà kết đến yêu cầu giải pháp kiến trúc nội ngoại thất Thời gian xây dựng tầng nhà cao tầng rút ngắn đáng kể Để đáp ứng cho tốc độ thi công nhanh vậy, người làm công tác trắc địa cần phải áp dụng giải pháp kỹ thuật hợp lý, giải nhanh nhiệm vụ đo đạc, bố trí trục cơng trình, bố trí chi tiết cơng trình, quan trắc dịch chuyển biến dạng cơng trình, kiểm tra kích thước hình học chi tiết…nhằm nâng cao độ xác, giảm công sức thời gian Hy vọng nội dung đóng góp phần nhỏ việc trang bị hiểu biết tổng quan cho người làm công tác trắc địa xây dựng nói chung nói riêng việc hồn thiện khâu nội dung cho việc soạn thảo quy trình kỹ thuật cơng tác trắc địa xây dựng cơng trình vùng mỏ 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đình Bé, Võ Chí Mỹ, Nguyễn Xuân Thụy (1998), Trắc địa mỏ, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Đặng Nam Chinh , Trần Mạnh Nhất (2000) Sử dụng máy thu GPS Trimble 4600 LS cao tầng trắc địa cơng trình Tạp chí khoa học cơng nghệ xây dựng số 3/2000 Đặng Nam Chinh (2001) Thiết lập công thức chuyển chênh cao trắc địa xác định GPS chênh cao thuỷ chuẩn cho vùng Hà Nội Tuyển tập cơng trình khoa học Đại học Mỏ Địa chất Tập 33-5/2001 Đặng Nam Chinh (2000) Sử dụng máy thu GPS tần số cao tầng trắc địa công trình Báo cáo khoa học HNKH Đại học Mỏ Địa chất lần thứ 14 Hồ Thế Đức (1999) Kiến trúc nhà cao tầng NXB Xây dựng, Hà Nội Phan Văn Hiến, Ngô Văn Hợi, Trần Kkánh (1999) Trắc địa cơng trình, NXB GTVT Hà Nội Ngơ Văn Hợi (2001) Đề tài cấp “Nghiên cứu số đặc điểm sử dụng máy toàn đạc điện tử cơng trình xây dựng cơng nghiệp dân dụng” Trường ĐH Mỏ Địa Chất Võ Chí Mỹ ( 2004 ) Giáo trình trắc địa đại cương, NXB GTVT, Hà Nội Võ Chí Mỹ ( 2002) Trắc địa mỏ, NXB Xây dựng, Hà Nội 10 Võ Chí Mỹ ( 2009) Trắc địa đại cương, NXB GTVT,Hà Nội 11 Võ Chí Mỹ, Nguyễn Duy Nhường (2009).Hiệu ứng dụng kỹ thuật Laser công tác trắc địa phục vụ xây dựng khai thác mỏ Hội thảo khoa học công nghệ laser môi trường mỏ, Hà Nội 12 Nguyễn Trọng San,( 2002).Trắc địa sở tập 1,2, NXB Xây dựng, Hà Nội 13 Quy trình khảo sát đường ô tô 22TCN-263-2000 135 14 KLUSIN E.B (1987) Tuyển tập Trắc địa cơng trình, NXB NHEĐRA Matxcova 15 BASACOV B.Đ (1980) Chỉ dẫn cơng tác Trắc địa cơng trình, NXB NHEĐRA 16 GANSHIN V.H, COSKOV B.I (1977) Chỉ dẫn đo vẽ đồ tỷ lệ lớn, NXB NHEĐRA Matxcova 17 LEVTRUK G.P (1970) Trắc địa cơng trình NXB NHEĐRA Matxcova 18 Leica TCR 703 Operator’s manual ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN DUY NHƯỜNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THI? ??T BỊ ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ PHỤC VỤ THI CÔNG CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN VÙNG MỎ Chun ngành: Kỹ thuật Trắc địa... tồn đạc điện tử thơng dụng Việt Nam 32 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THI? ??T BỊ ĐO ĐẠC ĐIỆN TỬ PHỤC VỤ THI CƠNG CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN VÙNG MỎ 69 3.1 Bố trí cơng trình đường giao thơng……………………………………... "Nghiên cứu ứng dụng thi? ??t bị đo đạc điện tử phục vụ thi cơng cơng trình xây dựng vùng mỏ" lựa chọn xuất phát từ ý nghĩa thực tế Mục tiêu nghiên cứu đề tài Thông qua kết nghiên cứu để minh chứng tính