BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG
GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: ĐO VẼ HỒN CƠNG CƠNG TRÌNH
NGHỀ: TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP
Quảng Ninh, năm 20….
BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể
được phép dùng ngun bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và
tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
BÀI MỞ ĐẦU
1. Khái niệm và phân loại
1. 1. Khái nệm
Đo vẽ hồn cơng là đo đạc xác định vị trí, cao độ, hình dáng, kích thước
thực tế của cơng trình đã được xây dựng xong từng phần hay tồn phần rồi biểu
diễn lên giấy.
Độ chính xác đo vẽ hồn công < 0.2*(dung sai cho phép) ghi trong tiêu
chuẩn chuyên ngành.
Chính vì lẽ đó bản vẽ hồn cơng là giấy tờ cực kỳ quan trọng và cần thiết.
Làm cơ sở để tiến tới việc nghiệm thu và thanh toán chi phí cho nhà thầu.
Hơn nữa, về mặt pháp lý và các luật hiện hành. Bản vẽ hồn cơng sẽ là cơ
sở quan trọng để chính quyền nhà nước xem xét và đánh giá cơng trình có được
thi cơng đúng theo giấy phép xây dựng đã cấp hay chưa.
2. Phân loại bản vẽ hồn cơng
- Dựa theo quy mơ từng cơng trình có tính chất khác nhau. Mà chúng ta sẽ
phân ra nhiều loại hồn cơng khác nhau. Điển hình đó là:
✓
Bản vẽ hồn cơng cơng việc xây dựng.
✓
Bản vẽ hồn cơng bộ phận cơng trình.
✓
Bản vẽ hồn cơng giai đoạn xây dựng.
✓
Bản vẽ hồn cơng lắp đặt thiết bị.
✓
Bản vẽ hồn cơng từng hạng mục cơng trình.
✓
Bản đồ hồn cơng tổng thể cơng trình.
- Tùy theo loại cơng việc, cấu kiện, bộ phận cơng trình, giai đoạn xây dựng,
hạng mục cơng trình và loại cơng trình mà người ta tinh giảm bớt các yếu tố phụ
để làm nổi bật các yếu tố chính. Ví dụ:
✓
Bản vẽ hồn cơng san nền và gia cố nền
✓
Bản vẽ hồn cơng thi cơng đường lộ, cầu giao thơng
✓
Bản vẽ hồn cơng về cống, hệ thống ống nước sạch
✓
Bản vẽ hồn cơng tường, kè,…
3. Nội dung đo vẽ hồn cơng
✓ Với cơng trình ngầm phải đo vẽ trước khi lấp đất: đo vẽ vị trí các đỉnh góc
ngoặt, tâm các giếng, nơi giao nhau với cơng trình ngầm khác, đường kính ống
dẫn, khoảng cách giữa các giếng, độ cao đáy hố móng, máng rãnh, nắp giếng,
đỉnh ống dẫn.
1
✓ Với đường dây dẫn trên không, đường dây điện: đo khoảng cách giữa các
trụ cột, độ võng dây điện, khoảng cách đến các cơng trình hiện hữu, độ cáo các
dầm, xà ngang.
✓ Đo vẽ móng: xác định từng phần đã đặt, kích thước các khối, các lỗ cửa,
giếng đứng, độ cao nền, đế tựa, đỉnh móng.
✓ Đối với nhà: đo nối góc nhà đến các điểm khống chế trắc địa, xác định tọa
độ chúng, kiểm tra kích thước, chu vi tầng ngầm và những chỗ lồi lõm.
✓ Đối với các cấu kiện đúc sẵn: xác định kích thước, vị trí thực của nó so
với thiết kế.
✓ Đo vẽ cơng trình có tiết diện trịn như silo ống khói thì phải xác định tọa
độ tâm trịn và bán kính.
✓ Đo vẽ đường: lưu ý kiểm tra các yếu tố đường cong, đo nối các đỉnh góc
ngoặt đến lưới khống chế trắc địa, vị trí giao nhau với các cơng trình khác, độ
cao mặt đường, đỉnh đường ray, khoảng cách giữa đường ra đến chỗ lồi ra của
nhà hoặc cơng trình bên đường sắt, độ cao vỉa hè, chỗ thay đổi độ dốc của mặt
cắt dọc đường, đáy rãnh kênh thoát nước.
✓ Khi đo vẽ quy hoạch mặt đứng thì phải đo độ cao bề mặt và mặt cắt theo
các điểm đặc trưng tại các mắt lưới ô vuông, đo mặt cắt dọc ngang.
Mẫu bản vẽ hồn cơng
2
3
Về ngun tắc đo vẽ hồn cơng phải thực hiện ngay sau khi kết thúc từng
loại cơng việc (móng, tầng ngầm, từng tầng nhà, từng loại cơng trình kỹ thuật hạ
tầng).
Kết quả cơng tác đo vẽ hồn cơng kịp thời từng loại cơng việc, từng phần
cơng trình kết hợp với kết quả quan trắc theo dõi lún giúp cho nhà thiết kế chỉnh
lý kịp thời các khiếm khuyết hay sai sót thiết kế, giúp cho người xây lắp rút kinh
nghiệm và sửa chữa kịp thời các khiếm khuyết xây lắp tránh được thiệt hại về
kinh tế do do thi công khơng đúng gây nên.
Bản đồ hồn cơng tổng thể là cơ sở để nghiệm thu đưa cơng trình vào sử
dụng. Ngồi ra nó cịn là tài liệu rất quan trọng phục vụ cho việc thiết kế cải tạo
mở rộng và nâng cấp cơng trình và cuối cùng là để thiết kế phương án bảo vệ
cơng trình.
4. Xử lý số liệu và thành lập bản vẽ hồn cơng
Thơng thường, khi đo hồn cơng theo các điểm rời rạc đặc trưng trên cơng
trình, nếu các điểm rời rạc này trên bản vẽ thiết kế phải nằm trên đường thẳng,
đường tròn, elip, đường cong, hoặc nằm trên mặt phẳng ngang, mặt phẳng
nghiêng, v.v… thì dựa vào số liệu đo các điểm rời rạc mà xác định các hệ số
phương trình của các đường hoặc mặt hồi quy theo nguyên tắc số bình phương
nhỏ nhất. Sau đó so sánh độ lệch của điểm đo so với các đường/mặt vừa tính rồi
đối chiếu với các sai hạn cho phép.
Tất cả các số liệu xử lý tính tốn, đo đạc được đưa lên bản vẽ hồn cơng.
Cơ sở để thành lập bản vẽ hồn cơng là các bình đồ tỷ lệ lớn nhất có trên cơng
trường, các bản vẽ thiết kế dưới dạng Autocad. Thông thường thì kích thước, tọa
độ, cao độ hồn cơng và các độ lệch tương ứng ghi trong dấu ngoặc đơn với màu
sắc khác với màu sắc số liệu thiết kế
5. Các u cầu của bản vẽ hồn cơng
5.1. Cách thể hiện và lập bản vẽ hồn cơng cơng việc xây dựng:
1. Người phụ trách kỹ thuật thi công trực tiếp của nhà thầu thi cơng xây
dựng chụp lại hình vẽ thiết kế bản vẽ thi công phần công việc nghiệm thu, lắp
đặt thiết bị tĩnh ( bản vẽ copy) .
2. Tại hiện trường, người phụ trách kỹ thuật thi công trực tiếp của nhà
thầu thi cơng xây dựng cơng trình đo vẽ hồn cơng, ghi các trị số thực tế thi
cơng có thay đổi so với trị số thiết kế trong ngoặc đơn đặt ngay dưới trị số thiết
kế, thể hiện các chi tiết thay đổi, bổ sung trên bản vẽ copy và ký tên.
Trong trường hợp các kích thước, thơng số thực tế thi công của công việc
xây dựng đúng với các kích thước, thơng số của thiết kế bản vẽ thi cơng thì trên
bản vẽ thiết kế đó là bản vẽ hồn cơng.
3. Khi nghiệm thu, sau khi kiểm tra kết quả đo vẽ hồn cơng thấy phản
ảnh đúng thực tế thi cơng thì người giám sát thi cơng xây dựng cơng trình của
chủ đầu tư hoặc người giám sát thi cơng xây dựng cơng trình của tổng thầu đối
4
với hình thức hợp đồng tổng thầu kiểm tra kết quả đo vẽ hồn cơng ký tên xác
nhận.
✓
✓
✓
✓
Phải phản ảnh trung thực kết quả thực hiện thực tế thi công ngồi hiện
trường. Tuyệt đối khơng được tự bỏ qua các sai số;
Phải được lập ngay tại thời điểm nghiệm thu, khơng được hồi ký hồn
cơng.
Phải được lập và xác nhận theo đúng quy định Pháp Luật hiện hành.
Phải thể hiện rõ ràng những chỉnh sửa, thay đổi. Để sử dụng thuận tiện và
chính xác trong việc khai thác, sử dụng và bảo trì cơng trình về sau.
5.2. Thể hiện và lập bản vẽ hồn cơng bộ phận cơng trình, giai đoạn xây
dựng, hạng mục cơng trình và cơng trình
1. Người phụ trách kỹ thuật thi công trực tiếp của nhà thầu thi cơng xây
dựng chụp lại tồn bộ bản vẽ thi công đã được chủ đầu tư phê duyệt. ( có đóng
dấu bản vẽ thi cơng đã được phê duyệt theo mẫu nêu tại Phụ lục 1D của Thông
tư 12/2005/TT-BXD ) và giữ nguyên khung tên , không thay đổi số hiệu bản vẽ
thiết kế .
2. Tại hiện trường, người phụ trách kỹ thuật thi công trực tiếp của nhà
thầu thi cơng xây dựng cơng trình đo vẽ hồn cơng và lập bản vẽ như sau:
– Trong trường hợp các kích thước, thơng số thực tế thi cơng của bộ phận
cơng trình xây dựng , cơng trình xây dựng đúng với các kích thước, thơng số của
thiết kế bản vẽ thi cơng thì bản vẽ thiết kế đó là bản vẽ hồn cơng.
Trong trường hợp trị số thiết kế có thay đổi thì ghi các trị số thực tế thi
cơng có thay đổi so với trị số thiết kế trong ngoặc đơn đặt dưới trị số thiết kế;
khoanh đám mây các chi tiết thay đổi , bổ sung và thể hiện các chi tiết thay đổi ,
bổ sung đó ngay trên bản vẽ có chi tiết thay đổi, bổ sung hoặc trên chố trống của
bản vẽ khác.
Nếu trên các bản vẽ này đều khơng có chỗ trống thì thể hiện ở bản vẽ mới
với số hiệu bản vẽ không trùng với số hiệu các bản vẽ thiết kế đã có.,
– Trong bản vẽ hồn cơng phải ghi rõ họ tên, chữ ký của người lập bản
vẽ. Người đại diện theo pháp luật của nhà thầu thi công xây dựng phải ký tên và
đóng dấu pháp nhân.
Ngồi ra, phía trên khung tên các bản vẽ hồn cơng phải đóng dấu “Bản
vẽ hồn cơng” của nhà thầu thi cơng xây dựng theo hướng dẫn tại Phụ lục 01
của Thông tư số 02/2006/TT-BXD.
3. Khi nghiệm thu, sau khi kiểm tra kết quả đo vẽ hồn cơng thấy phản
ảnh đúng thực tế thi cơng thì người giám sát thi cơng xây dựng cơng trình của
chủ đầu tư hoặc người giám sát thi công xây dựng cơng trình của tổng thầu đối
với hình thức hợp đồng tổng thầu kiểm tra kết quả đo vẽ hoàn công ký tên xác
nhận,
5
5.3. Theo loại công việc, cấu kiện, bộ phận công trình, giai đoạn xây dựng,
hạng mục cơng trình và loại cơng trình mà người ta tinh giảm bớt các yếu
tố phụ để làm nổi bật các yếu tố chính.
Ví dụ:
1. Bản vẽ hồn cơng san nền và gia cố nền: thì chủ yếu là biểu diễn các
lớp đất đã tơn nền và bề mặt nền đã được san lấp.
2. Bản vẽ hồn cơng nạo vét lịng sơng, lịng hồ, đáy biển: thì chủ yếu là
biểu hiện độ sâu nạo vét và bề mặt đáy sông ( hồ, biển ) đã được nạo vét.
3. Bản vẽ hồn cơng móng: thì chủ yếu biểu diễn vị trí, độ sâu cọc, kích
thước bê tơng đổ, kích thước bê tơng, vị trí, đường kính cốt thép …
4. Bản vẽ hồn cơng về đường:
✓
Bình đồ, cắt dọc, cắt ngang theo từng km;.
✓
Độ sâu các lớp gia cố nền đường, các lớp kết cấu mặt đường;
✓
Hệ thống đường đồng mức mặt đường, rãnh thoát và cầu, cống.
✓
✓
Hồ sơ về hệ thống an tồn giao thơng (bình đồ duỗi thẳng hoặc biểu kê
hoặc cả hai loại) : Vị trí cột km, biển báo hiệu, số hiệu biển, vị trí hệ
thống an tồn giao thơng (hộ lan, cọc tiêu, gương cầu lồi, đường lánh
nạn…), vị trí cầu, cống và các cơng trình khác gắn với dự án.
Mặt cắt địa chất dọc tuyến và cao độ mực nước tính toán.
6
BÀI 1. ĐO HỒN CƠNG TỪNG PHẦN CƠNG TRÌNH
1. Đánh dấu các điểm đặc trưng của phần cơng trình
1.1 Các điểm đặc trưng của hệ thống cơng trình kỹ thuật hạ tầng dưới mặt đất
gồm:
- Vị trí các điểm ngoặt.
- Tâm các giếng
- Điểm giao nhau của các cơng trình kỹ thuật hạ tầng ngầm.
- Đường kính ống dẫn.
- Khoảng cách và chênh cao giữa các giếng
- Nơi dẫn của từng loại hệ thống cơng trình kỹ thuật hạ tầng vào cơng trình.
- Độ cao của đáy, nắp hố móng, máng rãnh, nắp giếng, đỉnh ống dẫn.
1.2 Các điểm đặc trưng của hệ thống cơng trình kỹ thuật hạ tầng trên khơng
gồm:
- Vị trí các cột
- Khoảng cách giữa tâm các cột
- Độ cao của các dầm xà ngang
- Khoảng cách dây dẫn đến các cơng trình ở gần đó
- Độ võng của dây
1.3. Các điểm đặc trưng của công việc san nền gồm: Các mốc toạ độ và độ cao
dùng để đo đạc điều khiển san nền
1.4. Các điểm đặc trưng của công việc nạo vét gồm:
- Các mốc toạ độ và độ cao (hệ toạ độ độ cao nào) dùng để đo đạc điều
khiển nạo vét.
1.5 Các điểm đặc trưng của móng gồm:
- Xác định vị trí của từng phần đã đặt, các kích thước của các khối, các lỗ
cửa, các giếng đứng.
- Cao độ mặt móng.
- Riêng đối với nhà cao tầng cần đo nối các góc móng nhà đến các điểm
khống chế trắc địa để xác định toạ độ chung, đo vẽ kích thước chu vi tầng ngầm,
đo vẽ các chỗ nhô ra thụt vào.
2. Đo đạc các điểm đặc trưng của phần cơng trình
Sử dụng thước thép, 2 mia và máy kinh vĩ. Máy kinh vĩ đặt cách tường một
khoảng nằm trong độ dài của mia được sử dụng. Thước thép được treo dọc theo
bức tường nhằm xác định khoảng cách đo trên các bức tường phục vụ cho việc
vẽ bản vẽ hồn cơng và chỉ ra vị trí cụ thể khi có sai sót. Hai mia được dựng
nằm ngang tại các vị trí xác định trên thước. Đế mia nằm trên mặt của bức tường
đồng thời vng góc với nó. Bằng cách xác định các số đọc trên 2 mia theo tia
ngắm nằm trong mặt phẳng thẳng đứng, song song với bức tường và khoảng
cách trên thước thép theo từng đoạn đo, đã được xác định trên mặt đất. Lần lượt
7
ta có thể đo kiểm tra tồn bộ bức tường và vẽ được bản vẽ hồn cơng của bức
tường đó.
Bằng máy toàn đạc điện tử, ta áp dụng chế độ đo không gương bằng tia
laze để kiểm và vẽ bản vẽ hồn cơng các bức tường. Chúng ta có thể đo toạ độ
các điểm chi tiết tại các vị trí khác nhau. Với toạ độ XYZ bằng cách đổi trục Z
và trục vng góc với bề mặt của bức tường, đồng thời nhân thêm hệ số tỷ lệ với
trục vuông góc với bức tường ta sẽ vẽ được bề mặt của tồn bộ bức tường trên
khơng gian ba chiều. Thơng qua việc phóng đại trục Z mới mà ta có thể xác định
được độ phẳng của các bức tường.
3. Vẽ bản vẽ hồn cơng từng phần cơng trình
Việc đo vẽ hồn cơng được tiến hành ngay sau khi hết thúc một hạng mục
công việc. Bao gồm việc đo đạc kiểm tra chất lượng, khối lượng, khả năng sai
sót cịn phải vẽ được bản vẽ mặt bằng của phần vừa thi cơng.
Tuy nhiên sau khi hồn thiện trước khi bàn giao cho sử dụng còn phải đo
vẽ và kiểm tra thêm các chi tiết, các hạng mục phát sinh, các phần cần phải bổ
sung khơng có trong thiết kế hoặc ngồi dự toán, các hạng mục chưa thực hiện
được. Đồng thời phải đo vẽ hồn cơng nốt các phần chưa thực hiện đo vẽ hồn
cơng được. Các phần này bao gồm: Đo vẽ hồn cơng phần nền sàn sau khi lát
nền trong các tầng, đo hồn cơng các bức tường và hồn cơng các phần ốp lát
trang trí.
Trong qua trình đo vẽ hồn cơng phần nền bao gồm các cơng việc:
- Đo kiểm tra bề măt lớp nền, phương pháp thực hiện bằng thước, ni vô,
máy thuỷ chuẩn.
-Đo kiểm tra cao độ, độ phẳng mặt lát và láng, phương pháp thực hiện đo
trực tiếp bằng thước, ni vô, máy thuỷ chuẩn.
- Đo kiểm tra độ dốc mặt lát và láng, phương pháp thực hiện đo trực tiếp
bằng ni vô đổ nước thử ,cho lăn viên bi thép đường kính 10mm
Mặt lát (láng) phải phẳng, không ghồ ghề, lồi lõm cục bộ, sai số về cao độ
và độ dốc, độ cao chênh cao giữa hai mép của vật liệu lát liền kề không vượt quá
các giá trị trong bảng sau:
Loại vật liệu lát
Chênh lệch độ cao
Gạch xây đất sét nung
3mm
Gạch lát đất sét nung
3mm
Đá tự nhiên không mài mặt
3mm
Gạch lát xi măng, granito,
ceramic, granite, đá nhân tạo
8
0,5mm
Độ dốc và phương dốc của mặt lát (láng) phải theo đúng thiết kế, nếu có
chỗ lồi hoặc lõm quá mức cho phép thì đều phải được lát (láng) lại.
Ghi chép các số liệu đo đạc kiểm tra trong hồ sơ hàng cơng địng thời
lập bản vẽ hồn cơng của cơng tác lát (láng).
Hồn cơng các bức tường và phần ốp lát trang trí. Cơng việc này là một
cơng việc khó khăn do nhà càng cao càng khó nhìn thấy từ mặt đất. Khơng có sự
đo vẽ hồn cơng khó xác định khối lượng ốp lát mà đơn vị thi cơng đã thực hiện
được có sai sót hay khơng.
4. Tính khối lượng hồn cơng từng phần cơng trình
Bản vẽ hồn cơng là tài liệu dùng để tính khối lượng hồn cơng từng
phần của cơng trình, là căn cứ để thanh quyết tốn từng phần cơng trình.
9
BÀI 2. ĐO VẼ HỒN CƠNG CƠNG TRÌNH DẠNG ĐẬP, CƠNG
TRÌNH LỚN
1. Lập phương án đo đạc
1.1. Khảo sát cơng trình
Đập nước xây dựng cắt ngang dịng chảy chia khúc sơng thành hai nửa là
thượng lưu và hạ lưu.
Phía thượng lưu xuất hiện một vùng ngập lớn gọi là hồ chứa nước và tạo nên
một cột áp H là hiệu số độ cao của mặt nước thượng và hạ lưu.
Trên những sông lớn ở đồng bằng, thường người ta xây dựng các đập trọng
lực lớn, dạng thẳng.
Trên những sông miền núi, thường người ta xây dựng các đập vòm uốn cong
làm việc như một hệ thống vòm cuốn đàn hồi tựa trên các bờ cứng.
1.2. Thiết lập tuyến đo
Các công trình thuỷ lợi lớn làm thay đổi đáng kể sự cân bằng dòng chảy
trong tự nhiên. Việc xây dựng các bậc thang đầu mối trên sơng và sự hình thành
các hồ chứa nước lớn đã phá vỡ chế độ dòng chảy, dẫn tới việc bồi đắp biển lục
địa và các hồ, cũng như phá hoại môi trường tự nhiên của cá. Việc nghiên cứu
các vùng ngập lụt do hồ chứa gây ra và việc xây dựng các cơng trình phịng vệ
là rất cần thiết đối với nền kinh tế quốc dân và cần phải được nghiên cứu cẩn
thận, nhiều mặt trong khi lập báo cáo kinh tế - kỹ thuật. Các phương án thiết kế
đầu mối thuỷ lợi phải được chọn cẩn thận, để cho sự cân bằng sinh thái trong tự
nhiên ít bị thay đổi nhất.
Việc thiết kế cơng trình thuỷ lợi địi hỏi phải biểu diễn địa hình chi tiết
với độ chính xác cao. Bởi vậy các bản đồ địa hình tỷ lệ lớn sử dụng vào mục
đích thiết kế phải có khoảng cao đều 0,5 - 1,0 m. Khi thành lập mặt cắt dọc của
những sông lớn (độ dốc thường đạt 5 - 19 cm/km), yêu cầu phải đặt dọc bờ sông
các đường thuỷ chuẩn hạng II - hạng I.
10
Đập thủy điện Sơn La đang thi công tháng 10 năm 2011
1.3. Lập phương án đo đạc
Khi chuyển bản thiết kế các cơng trình đầu mối thuỷ lợi ra thực địa cần
phải tuân thủ chặt chẽ yêu cầu về độ cao và độ dốc thiết kế của từng cơng trình
và có quan hệ chặt chẽ với độ cao của mực nước thiết kế. Bởi vậy, cần phải xây
dựng ngoài thực địa một lưới khống chế độ cao chính xác được bình sai trong
một hệ thống độ cao tuyệt đối.
Lưới khống chế đo vẽ mặt bằng lịng sơng được xây dựng dưới dạng
chuỗi tam giác giải tích cấp 1, lưới đo góc - cạnh, đa giác đo dài điện tử cùng
các điểm đường chuyền kinh vĩ và tam giác nhỏ chêm dày.
Trên những khu vực đo vẽ lớn, lưới khống chế mặt bằng cần được đo nối
với lưới khống chế mặt bằng Nhà nước. Sai số trung phương vị trí điểm yếu nhất
của mạng lưới sau bình sai khơng được vượt quá 0,5 mm ở tỷ lệ bình đồ cần
thành lập, còn đối với mạng lưới chêm dày (khống chế đo vẽ) không vượt quá
1,0 mm. Sai số trung phương các điểm đo sâu, các đường biên và các địa vật
trên bờ sông không được vượt quá 1,5 mm. Hiện nay với công nghệ GPS, lưới
khống chế trên được xây dựng với độ chính xác hồn tồn đạt được theo u cầu
kỹ thuật và thuận tiện hơn so với công nghệ trước đây.
Cơ sở độ cao đo vẽ các sông đồng bằng thành lập dưới dạng các tuyến và
các vòng thuỷ chuẩn hạng III, chêm dày bởi các đường thuỷ chuẩn hạng IV và
thuỷ chuẩn kỹ thuật. Chiều dài của các tuyến này được xác định từ điều kiện: sai
số khép fh của các tuyến và các vòng thuỷ chuẩn khép kín trên khu đo là:
11
1
2
fh gh h
(3-1)
h - chênh cao mặt nước sông trên khu vực cần đo.
2. Xác định tuyến đo
Phạm vi đo vẽ địa hình lịng sơng cần đạt tới biên giới của mực nước cao
nhất. Cần chú ý đến mật độ điểm đo sâu và độ chính xác đo sâu lịng sơng, cũng
như việc biểu diễn các điểm đặc trưng đáy sơng. Đo vẽ địa vật bờ sơng có thể
tiến hành theo phương pháp thông thường và cần tuân thủ những yêu cầu về độ
chính xác xây dựng lưới khống chế mặt bằng.
3. Đo mặt bằng, mặt cắt
3.1. Đo các điểm đặc trưng mặt bằng
Đo vẽ địa hình lịng sơng có ý nghĩa quan trọng trong xây dựng thuỷ lợi
cũng như trong khảo sát giao thông đường thuỷ. Việc đo vẽ địa hình lịng sơng
cịn có ý nghĩa đặc biệt để nghiên cứu chế độ dịng sơng: độ sâu dịng chảy, độ
dốc mặt nước, trạng thái bờ sông…Trên cơ sở đo vẽ định kỳ địa hình lịng sơng,
ta xác định được sự biến đổi của lịng sơng và những biến dạng của bờ trong
nhiều năm.
Đối với sông rộng 200 - 500 m, bình đồ lịng sơng được lập ở tỷ lệ 1:
2000 - 1: 5000 với khoảng cao đều 0,25 - 0,50 m.
Đối với sông rộng hơn 500 m, tỷ lệ đo vẽ 1: 10000 với khoảng cao đều 0,5 1,0 m.
3.2. Đo chiều dài giữa các điểm trên mặt cắt
Sử dụng phương máy đo dài điện tử hoặc máy toàn đạc điện tử để đo
chiều dài giữa các điểm trên mặt cắt.
3.3. Đo độ cao các điểm
3.3.1. Công tác đo sâu và xác định vị trí điểm đo sâu
Việc biểu diễn chi tiết địa hình đáy sơng và độ sâu dòng chảy được thể hiện
trên các mặt cắt ngang bố trí trên hướng vng góc với hướng dịng chảy và
cách nhau 1 - 2 cm ở tỷ lệ của bình đồ.
Nội dung của cơng tác đo sâu bao gồm: đo độ sâu các điểm lịng sơng,
xác định vị trí mặt bằng của chúng, đo độ cao mực nước tại thời điểm đo sâu.
Việc đo sâu lịng sơng có thể đo đơn từng điểm nhờ sào đo sâu, dọi đo
sâu hoặc đo liên tục nhờ máy đo sâu hồi âm đặt trên tàu.
12
Vị trí mặt bằng của xuồng đo sâu trong từng tuyến đo có thể được xác
định nhờ giao hội trắc địa, nhờ hệ thống đo dài radio, định vị GPS hay bằng
phương pháp đo ảnh.
Cứ 10 mm trên bình đồ đo vẽ, cần phải đo nối mặt bằng vị trí các điểm đo
sâu. Khi đó bắt buộc phải xác định vị trí các điểm đầu và điểm cuối của tuyến
đo, sự thay đổi tốc độ chuyển động của tàu và độ sâu dịng chảy…
3.3.2. Thuỷ chuẩn mực nước sơng
Mực nước sơng được đo tại các điểm đặc trưng của dịng sơng được bố trí cách
nhau 1 - 3 km. Các điểm đặc trưng có thể là: chỗ giao nhau của các dịng sơng, nơi
khúc sơng có độ cao thay đổi đột ngột, chỗ có đảo, chỗ sơng ngoặt hay uốn cong cạnh
chân cầu, thượng và hạ lưu ngay chân đập…Những điểm đặc trưng của mặt nước sơng
mà tại đó có bố trí các cọc để đo mực nước được gọi là các điểm đo nước.
Người ta chia khúc sông ra thành những đoạn có chiều dài tới 30m và giao cho
từng nhóm thực hiện. Chiều dài mỗi đoạn phụ thuộc chủ yếu vào mức độ thay đổi độ
dốc mặt nước. Tại đầu và cuối mỗi đoạn cũng như tại những chỗ uốn cong đặc trưng
của dịng sơng, ta bố trí các trạm đo nước tạm thời, tại đó sẽ tiến hành quan sát thường
xuyên độ cao mặt nước. Việc đo cao mặt nước được tiến hành tốt nhất vào mùa khơ.
Khi mặt nước ổn định (độ cao của nó trong ngày thay đổi khơng q 1cm) có
thể đóng các cọc xuống ngang với mặt nước trong cùng một ngày trên tồn bộ khúc
sơng. Tuy nhiên khi đó cần lưu ý rằng việc thuỷ chuẩn các đầu cọc đã đóng cần kết
thúc trong vịng 2 - 3 ngày để có thể tin tưởng rằng, trong khoảng thời gian đó độ cao
các đầu cọc khơng bị thay đổi.
Các cọc được đóng khơng xa quá mép nước 1 m vào lúc trời lặng gió. Để kiểm
tra, tại mỗi một điểm đo nước người ta bố trí thêm 1 - 2 cọc cách nhau 1 - 2 m.
Các cọc đo cao mực nước được nối với đường thuỷ chuẩn chính bằng các
đường thuỷ chuẩn nhánh (Hình 3-1). Các mốc độ cao bêtơng cố định của đường thuỷ
chuẩn chính được đặt ngồi vùng ngập cách nhau 5 - 7 km và gần các điểm đặc trưng
của dịng sơng càng tốt. Các mốc thuỷ chuẩn tạm thời đặt cách nhau 2 - 3 km. Khi bãi
sông rộng, các điểm thuỷ chuẩn chính phải đặt cách xa lịng sơng thì có thể đặt gàn
lịng sơng một đường thuỷ chuẩn phụ đi qua các mốc của đường thuỷ chuẩn chính. Từ
các điểm của đường thuỷ chuẩn phụ này dẫn độ cao đến các cọc đo nước.
13
A
B
L
l1
l2
1
2
Hình 3-1:Sơ đồ lưới thuỷ chuẩn đo cao mực nước sông
Các đường thuỷ chuẩn nhánh l1 và l2 là các đường thuỷ chuẩn treo từ các mốc
cố định A và B của đường thuỷ chuẩn chính tới các điểm cọc đo mực nước 1 và 2. Độ
chính xác của chúng thường thấp hơn 2 lần độ chính xác của đường thuỷ chuẩn chính
(thơng thường là thuỷ chuẩn hạng IV).
Sai số trung phương xác định chênh cao mặt nước giữa hai cọc đo nước 1 và 2
sẽ là:
m h = m 2L + m l21 + m l22 + 2m 02 (3-12)
mL - sai số trung phương của đường thuỷ chuẩn chính giữa hai điểm Avà B;
m l1 , m l2 - sai số trung phương của các đường thuỷ chuẩn nhánh l1 và l2;
m0 - sai số trung phương đo cao mực nước tại mỗi đầu cọc (thông thường lấy bằng
10mm, cịn khi độ dốc của sơng nhỏ thì lấy bằng 5 mm).
Giá trị m L , m l và m l xác định được theo công thức: m L = η L
1
2
Nếu các đường thuỷ chuẩn nhánh cùng cấp, ta có:
m h = η12 L + η 22 (l1 + l 2 ) + 2m o2 (3-13)
Nếu l1 l 2 = l , ta có:
m h = η12 L + 2η 22 l + 2m 02 (3-14)
Phù hợp với cơng thức ( 3-7 ) thì sai số cho phép của chênh cao mực nước là:
m hcf = 0,072h (3-15)
h - chênh cao của mặt nước giữa hai cọc 1 và 2.
Giá trị sai số chênh cao tính theo (3-14) không được vượt quá giá trị cho phép,
nghĩa là m h m hcf .
14
Nếu như m h > m hcf thì cần phải nâng cấp thuỷ chuẩn của đường thuỷ chuẩn
nhánh lên (thành cấp III) và giảm sai số đo cao tại mỗi đầu cọc xuống 5 mm (nghĩa là
m0 = 5 mm).
Đồng thời với đo cao các cọc đo mực nước, ta đo sâu vầ đo vẽ lịng sơng.
3.3.3. Quy mực nước đo về mực nước giả định
Mực nước sông giả định là mực nước quy về một thời điểm nào đó. Để quy
mực nước đo ở những thời điểm khác nhau về cùng một thời điểm rồi từ đó vẽ mặt cắt
dọc mặt nước, cần biết được thời gian đóng các cọc đo nước xuống mặt nước và thời
gian thuỷ chuẩn các đầu cọc. Đồng thời tại các trạm đo nước ở đầu và cuối mỗi đoạn
sông, ta tiến hành quan sát mực nước sông. Sử dụng các kết quả đo đạc này, bằng phép
nội suy đơn giản ta có thể quy độ cao mực nước ở các cọc đo ở những thời điểm khác
nhau trong mỗi đoạn và giữa các đoạn khác nhau về cùng một thời điểm.
Nội dung như sau:
Mặt nước sông luôn nghiêng so với mặt nằm ngang, do vậy mà mực nước xác
định được bằng thuỷ chuẩn luôn bị dao động. Để thuận tiện cho việc sử dụng các tài
liệu khảo sát, độ cao của mặt nước đo được quy về cùng một thời điểm và mặt đó được
gọi là trị số quy chuẩn. Hiệu số giữa mực nước đo và mực nước quy chuẩn được gọi là
trị số quy chuẩn. Ví dụ: Tại một thời điểm nào đó, đã tiến hành thuỷ chuẩn mặt nước
tại cọc đo mực A nằm giữa hai trạm đo nước I và II có trị số là HA (hình 3-2).
a
H1
y
x
HA
H1 b
Mực nướcđo
hA
H2
H’1
Mực nước giả định
H’A
l1
I
H2
H’2
l2
L
II
A
Hình 3-2:Sơ đồ quy mực nước đo về mực nước giả định
Cũng tại thời điểm đó, độ cao mực nước tại các trạm đo mực nước I và II tương
ứng là H1 và H2. Nhưng tại thời điểm của mực nước quy chuẩn, mực nước tại các trạm
đo nước I và II thấp xuống tương ứng là H1 và H2, và độ cao tương ứng là H’1 và
H’2. Mực nước tại A cũng hạ thấp xuống một giá trị HA (chính là trị quy chuẩn). Cần
xác định HA để tìm mực nước quy chuẩn tại A. Từ hình vẽ ta có:
15
x=
ΔH1 − ΔH 2
.l2
L
Δh A = x + ΔH 2
;
H 'A = H A − ΔH 2 − x (3-16)
Cũng có thể tính từ trạm II:
y=
ΔH1 − ΔH 2
.l1
L
;
Δh A = ΔH 1 − y
H 'A = H A − ΔH 1 + y (3-17)
Khi hiệu các số độc tại các trạm đo nước I và II lớn hơn 10cm (trên hình vẽ là
đoạn ab) có thể áp dụng một nguyên tắc khác để tính quy chuẩn nếu giả thiết rằng
Δh A thay đổi tỷ lệ thuận với chênh cao mặt nước. Từ hình vẽ, ta có:
-Tính từ trạm I:
y=
ΔH1 − ΔH 2
(H1 − H A ) ;
H1 − H 2
Δh A = ΔH 1 − y
H 'A = H A − ΔH1 + y (3-18)
- Tính từ trạm II:
x=
ΔH1 − ΔH 2
(H A − H 2 ) ;
H1 − H 2
Δh A = ΔH 2 + x
H 'A = H A − ΔH 2 − x (3-19)
Chênh cao và độ dốc mặt nước được tính theo độ cao mược nước đã quy chuẩn
và khoảng cách giữa các điểm cọc đo mực nước.
4. Vẽ mặt bằng, mặt cắt
4.1. Vẽ mặt bằng
4.2. Vẽ mặt cắt dọc
Mặt cắt dọc dịng sơng được thành lập dựa vào các số liệu đo đạc ngoài trời và
các kết quả hiệu chỉnh chúng. Nhờ mặt cắt dọc dịng sơng ta có thể thấy được độ
dốc dọc của lịng sơng, độ dốc dọc mặt nước. Vì vậy người ta sử dụng bản vẽ
mặt cắt dọc dịng sơng trong khi quy hoạch để lựa chọn vị trí xây đập, xác định
độ cao cột nước của đập. Tỷ lệ của mặt cắt dọc dịng sơng được chọn phụ thuộc
vào ý nghĩa biểu diễn của mặt cắt, chiều dài và độ dốc của lịng sơng. Thơng
thường người ta lấy tỷ lệ ngang từ 1: 25.000 - 1: 100.000 và tỷ lệ đứng là 1: 100.
16
Mặt cắt dọc sơng có thể vẽ theo hai cách:
- Vẽ mặt cắt dọc sông đi qua các điểm sâu nhất của lịng sơng.
- Vẽ mặt cắt dọc sơng đi qua các điểm giữa của sông.
Trên mặt cắt dọc, người ta ghi độ cao các điểm đặc trưng của mặt nước,
của đáy sông và bờ sông, tốc độ hay lưu tốc bề mặt, chênh cao mực nước trên
1km chiều dài, độ cao điểm “0” của các trạm đo nước, tình trạng bờ sơng, các
điểm dân cư…
Để có thể dự kiến được vùng có khả năng bị ngập lụt khi hình thành hồ
chứa nước, người ta còn đưa lên mặt cắt dọc độ cao những chỗ thấp nhất của các
điểm dân cư và các cơng trình xây dựng.
Sau khi xác định được vị trí các điểm cần biểu thị trên mặt cắt, nối chúng
lại với nhau ta có bản vẽ mặt cắt dọc dịng sơng.
4.3. Vẽ mặt cắt ngang
Dựa vào độ sâu và vị trí các điểm đo sâu trên mặt cắt ngang sông để vẽ
mặt cắt ngang sông. Tỷ lệ chiều dài thường là: 1: 100, 1: 200, 1: 500, 1: 1000.
Tỷ lệ về độ sâu thường lấy lớn gấp 10 - 20 lần tỷ lệ về chiều dài, nhưng cần tính
để sao cho mực nước thấp nhất cách dịng kẻ ngang trên bản vẽ (MPSS) ít nhất
là 1cm.
Trên mặt cắt ngang bao gồm:
- Cọc dấu mặt cắt ngang:
Nếu đo sâu từ bờ trái sang bờ phải (từ thượng lưu nhìn xuống hạ lưu) thì
cọc khởi điểm vẽ ở bên trái mặt cắt ngang, khoảng cách tăng dần từ trái sang
phải.
Nếu đo sâu từ bờ phải sang bờ trái thì ngược lại, cọc khởi điểm vẽ bên
phải, khoảng cách tăng dần từ phải sang trái.
- Mực nước tính tốn: Ghi rõ độ cao và ngày đo.
- Mực nước lũ cao nhất từ trước tới nay: Ghi rõ do đo đạc hay điều tra được
và ngày tháng năm xảy ra.
- Mực nước thấp nhất từ trước tới nay: Nếu sông hay bị cạn thì ghi mùa nào
cạn.
17
- Bên dưới mặt cắt ngang: Ghi khoảng cách giữa các điểm đo sâu, độ cao
đáy sông và bờ sông, thổ nhưỡng,…
- Ngồi ra cịn ghi rõ tên sơng, số hiệu mặt cắt, tên trạm đo, tên người đo,
người vẽ, người kiểm tra,…
5. Tính khối lượng thi cơng cơng trình
5.1. Tính diện tích mặt cắt
Có hai cách tính diện tích mặt cắt:
- Tính thủ cơng: Chia mặt cắt thành các hình cơ bản và tính diện tích theo
các hình học cơ bản đó.
- Tính trên phần mềm chun dụng
5.2. Tính khối lượng thi công
Dựa vào số liệu đo đạc và bản vẽ của các mặt cắt dọc và ngang của tuyến
và độ cao thiết kế của tuyến ta tính được khối lượng đào đắp của tuyến đường.
Hình 3.7. Tính khối lượng giữa 2 mặt cắt ngang
Tính khối lượng giữa 2 mặt cắt C6- C7 (hình 3.25):
w C 6 −C 7 =
S6 + S7
SC 6 − C 7
2
(3.12)
Trong đó S6, S7 là diện tích của mặt cắt tại C6, C7 (của đường thiết kế và
đường thực tế) được xác định như sau:
S6 = s6.1 + s6.2 + s6.3 + s6.4 + s6.5
S7 = s7.1 + s7.2 + s7.3 + s7.4 + s7.5
18
Trong đó s6.1, s6.2,........, s7.1, s7.2...... là diện tích của từng cặp điểm liền kề
nhau giữa đường thiết kế và đường thực tế, được xác định như sau (theo hình
bình hành):
s6.1 =
h6.1 + h6.2
ST 6.1−T 6.2
2
Trong đó:
h6.1, h6.2.... là chiều cao công tác của các điểm trên mặt cắt, được xác định
bằng độ cao thiết kế trừ đi độ cao thực tế của điểm tương ứng.
ST6.1-T6.2 là khoảng cách ngang giữa các điểm trên mặt cắt.
Tương tự cho tất cả các diện tích khác trong mặt cắt.
Vậy tổng khối lượng của cả tuyến đường sẽ được tính như sau:
W = wi
(3.13)
19
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Trọng San, Đào Quang Hiếu, Đinh Cơng Hịa, Trắc địa cơ sở tập 1,
NXB giao thông vận tải, 2004.
[2]. Nguyễn Trọng San, Đào Quang Hiếu, Đinh Cơng Hịa, Trắc địa cơ sở tập 2,
NXB xây dựng, 2002.
[3]. Phan Văn Hiến, Ngô Văn Hợi, Trần Khánh, Nguyễn Quang Phúc, Nguyễn
Quang Thắng, Phan Hồng Tiến, Trần Việt Tuấn, Trắc địa cơng trình, NXB giao
thơng vận tải, 2001.
[4]. Vũ Thặng, Trắc địa xây dựng, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2005.
20