BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CƠNG
NGHỀ: TRẮC ĐỊA CƠNG TRÌNH
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP

Quảng Ninh, năm 2021



TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được
phép dùng nguyên 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 1. BỐ TRÍ ĐIỂM LƯỚI KHỐNG CHẾ QUAN TRẮC
1. Thiết kế điểm quan trắc
Các mốc quan trắc được đặt ở những vị trí đặc trưng cho q trình lún của
cơng trình và phân phối đều khắp mặt cơng trình. Mốc được đặt ở vị trí tiếp giáp
của các khối kết cấu, bên cạnh khe lún, tại những nới áp lực động lớn, những khu
vực có điều kiện địa chất cơng trình kém ổn định. Nên bố trí các mốc lún ở gần
cùng độ cao để thuận lợi cho việc đo và hạn chế ảnh hưởng của một số nguồn sai số
trong q trình thi cơng lưới. Số lượng và sơ đồ phân bố mốc lún được thiết kế cho
từng cơng trình cụ thể, mật độ điểm mốc phải đủ để xác định được các tham số đặc
trưng cho quá trình lún của cơng trình.
Đối với các tịa nhà có kết cấu móng băng, tường chịu lực: Mốc đặt theo chu

vi tại vị trí giao của các tường ngang và dọc, qua 10- 15m đặt 1 mốc.
Đối với nhà dân dụng công nghiệp
kết cấu cột, mốc lún đặt trên các cột chịu
lực với mật độ không dưới 3 mốc trên
mỗi hướng trục (ngang hoặc dọc). Đối
với nhà lắp ghép, mốc lún được đặt theo
chu vi tại các vị trí trục nhà với mật độ
độ 6 - 8m một mốc. Với cơng trình có kết
cấu móng cọc, mốc được đặt dọc theo
trục cơng trình với mật độ khơng q
15m. Trên hình (4.4) đưa ra sơ đồ phân
bố mốc lún để quan trắc nhà dân dụng.
Đối với cơng trình dạng tháp (silơ,
Hình 4.4. Bố trí mốc quan trắc tại
tháp truyền thanh truyền hình, ống
cơng trình dân dụng
khói....): Mốc được bố trí đều quanh chân
đế cơng trình, số lượng tối thiểu là 4 mốc (hình 4.5)
Lưới quan trắc là mạng lưới độ cao liên kết giữa các
điểm lún gắn trên cơng trình và đo nối với hệ thống điểm
mốc lưới khống chế cơ sở. Các tuyến đo cần được lựa chọn
cẩn thận, bảo đảm sự thơng hướng tốt, tạo nhiều vịng khép,
các tuyến đo nối với lưới khống chế được bố trí đều quanh
cơng trình. Đặc biệt cố gắng đạt được sự ổn định của sơ dồ
lưới trong tất cả mọi chu kỳ quan trắc.
Hình 4.5. Bố trí mốc
quan trắc tại cơng
trình tháp

1



Hình 4.6. Sơ đồ lưới quan trắc
Trên hình (4.6) nêu ví dụ về một lưới quan trắc lún cơng trình dân dụng với 18 mốc
lún gắn trên cơng trình và 4 mốc khống chế cơ sở (ký hệu từ Rp1 đến Rp4) được
thiết kế đặt xung quanh đối tượng quan trắc.

2. Chơn mốc, đánh dấu
Trong quan trắc lún cơng trình, có 2 loại mốc chủ yếu là mốc khống chế
(mốc cơ
sở) và mốc quan trắc (mốc lún). Đối với các cơng trình lớn, phức tạp có thể đặt các
mốc
chuyển tiếp gần đối tượng quan trắc.
Mốc khống chế được sử dụng để xác định hệ độ cao cơ sở trong suốt q
trình quan trắc, do đó u cầu cơ bản đối với các môc cơ sở là phải ổn đinh, không
bị trồi lún hoặc chuyển dịch. Vì vậy, mốc khống chế phải có kết cấu thích hợp,
được đặt ở ngồi phạm vi ảnh hưởng của chuyển dịch cơng trình hoặc đặt ở tầng đất
cứng. Mốc quan trắc được gắn cố định vào cơng trình tại các vị trí đặc trưng cho
q trình lún và cùng trồi lún cùng cơng trình.
2.1. Mốc khống chế cơ sở
Tùy thuộc vào yêu cầu độ chính xác đo lún và điều kiện địa chất nền xung
quanh khu vực đối tượng quan trắc, mốc cơ sở dùng cho đo lún có thể được thiết kế
theo một trong ba loại mốc: Mốc chôn sâu, mốc chôn nông, mốc gắn tường hoặc
gắn nền. Xây dựng hệ thống mốc cơ sở có đủ độ ổn định cần thiết trong quan trắc
độ lún cũng như chuyển dịch ngang cơng trình là cơng việc phức tạp, có ý nghĩa
quyết định đến chất lượng và độ tin cậy của kết quả cuối cùng.
a. Mốc chơn sâu
Mốc chơn sâu có thể được đặt gần đối tượng quan trắc, nhưng mốc phải đạt
được độ sâu ở dưới giới hạn lún của lớp đất nền công trình, tốt nhất là đến tầng đá
gốc, tuy vậy trong nhiều trường hợp thực tế có thể đặt mốc đến tầng đất cứng là đạt

yêu cầu. Điều kiện bắt buộc đối với mốc chơn sâu là phải có độ cao ổn định trong
suốt quá trình quan trắc. Để bảo đảm u cầu trên cần có biện pháp tính số hiệu
chỉnh dãn nở lõi mốc do thay đổi nhiệt độ, nếu lõi mốc được căng bằng lực kéo thì

2


phải tính đến cả số hiệu chỉnh đàn hồi mốc. Trong thực tế sản xuất thường sử dụng
2 kiểu kết cấu mốc chơn sau điển hình là mốc chơn sâu lõi đơn và mốc chôn sâu lõi
kép.
* Mốc chôn sâu lõi đơn
Mốc chơn sâu lõi đơn có kết cấu gồm các bộ phận chủ yếu như sau (hình
4.7): Ống bảo vệ (1) được đặt trong lỗ khoan đến tầng đá hoặc đất ổn định (2), lõi
mốc (3) bằng hợp kim (thường là bằng hợp kim thép- invar hoặc kim loại với hệ số
dãn nở nhiệt nhỏ) được đặt trong ống bảo vệ, phần dưới đáy ống được đổ bê tông,
lõi mốc được giữ cách ly với thành ống thông qua lớp đệm từ các miếng xốp (4). Ở
phía trên đỉnh lõi mốc được gia cố đầu mốc hình chỏm cầu (5), với nắp bảo vệ (6),
xung quanh đầu mốc xây dựng hố bảo vệ (7).
Do có sự dãn nở chiều dài lõi mốc theo nhiệt độ nên trong mỗi chu kỳ quan
trắc cần tính số hiệu chỉnh vào độ cao mốc theo công thức:
L =  .L. ( t = to )

(4.3)

Hình 4.7. Kết cấu mốc chơn sâu lõi đơn
Nguồn sai số chủ yếu ảnh hưởng đến độ chính xác xác định số hiệu chỉnh
chiều dài của mốc (lõi kim loại) là sai số đo nhiệt độ. Để hiệu chỉnh độ cao của mốc
do ảnh hưởng của nhiệt độ cần dùng nhiệt kế đặc biệt để đo nhiệt độ ở nhiều vị trí
khác nhau trong lỗ khoan và tính nhiệt độ trung bình của thân mốc.
Trong bảng (4.3) đưa ra thông tin về hệ số dãn nở nhiệt của một số kim loại

thường được sử dụng để gia công lõi mốc.
Bảng 4.3. Hệ số dãn nở nhiệt của một số kim loại (10-5)

3


Kim loại

Thép

Nikel

Platin

Đồng

Latul



1.25

1.25

0.89

1.80

1.87


Hợp kim invar có hệ số dãn nở nhiệt tương đối nhỏ (cỡ 10-6), tuy nhiên ở
Việt Nam vật liệu này hiếm và ít được sử dụng để làm lõi mốc độ cao.
Nhược điểm chủ yếu của mốc chôn sâu lõi đơn là ở việc đo nhiệt độ trong
thân mốc, vấn đề xác định chính xác nhiêt độ trung bình trong thân mốc là phức tạp
và địi hỏi phải có loại nhiệt kế chuyên dùng. Nhược điểm trên có thể khắc phục
được bằng cách sử dụng mốc chôn sâu 2 lõi (mốc chôn sâu lõi kép).
* Mốc chôn sâu lõi kép
Về cách thức cấu tạo, mốc chôn sâu lõi kép có kết cấu gần giống với mốc lõi
đơn, điểm khác biệt duy nhất là mốc chơn sâu có 2 lõi: Một lõi chính và một lõi phụ
với hệ số dãn nở nhiệt khác nhau là c và p (hình 4.8). Kết cấu mốc 2 lõi cho phép
xác định số hiệu chỉnh vào chiều dài mốc mà không cần phải đo nhiệt độ trong ống
thân mốc. Cơ chế hoạt động của mốc chơn sâu lõi kép như sau:

Hình 4.8. Kết cấu mốc chơn sâu lõi kép
Khi nhiệt độ trung bình trong thân mốc là t, chênh lệch nhiệt độ của thân
mốc so với nhiệt độ ở thời điểm kiểm nghiệm là ∆t, dẫn đến độ dãn nở của 2 lõi
chính và lõi phụ là:
LC = LC t. C

 LP = LP t. P

(4.4)

Hiệu số dãn nở giữa lói phụ và lõi chính được xác định theo cơng thức:

4


 = LP − LC = L.t ( P −  C )


Từ đó tính được nhiệt độ ∆t ở thời điểm đo:
t =


= K .
L ( P −  C )

(4.5)

Trong cơng thức (5.5) hệ số K được tính theo cơng thức:
C
K=
(4.6)
 P − C
Có thể gia cơng sao cho chiều dài lõi mốc chính và mốc phụ bằng nhau (LC=
LP = L), khi đó hiệu độ dãn nở giữa 2 lõi chính và lõi phụ ∆ được đo trực tiếp tại
thời điểm quan trắc, bằng cách đo chênh cao giữa 2 đầu mốc của các lõi.
Mốc chôn sâu có độ ổn định cao, có thể đặt ở gần cơng trình, tuy nhiên thi
cơng loại mốc này tương đối phức tạp và địi hỏi nhiều chi phí.
b. Mốc chơn nông và mốc gắn tường
Trong trường hợp đo lún với yêu cầu độ chính xác tương đương với đo cao
hạng II, III có thể sử dụng loại mốc chơn nơng hoặc mốc gắn tường, gắn nền làm
mốc cở sở.
Các mốc chơn nơng được đặt ở ngồi phạm vi lún của đối tượng quan trắc
(cách ít nhất 1,5 lần chiều cao cơng trình), mốc gắn tường được đặt ở chân cột hoặc
chân tường, mốc gắn nền được đặt ở nền của những cơng trình đã ổn định, khơng bị
lún. Trong khả năng cho phép cố gắng bố trí mốc cơ sở cách đối tượng quan trắc
không quá xa để hạn chế ảnh hưởng sai số chuyền độ cao đến các mốc lún gắn trên
cơng trình.
Do khả năng ổn định của các mốc chôn nông là không cao nên các mốc loại

này được đặt thành từng cụm, mỗi cụm có khơng dưới 3 mốc. Trong từng chu kỳ
quan trắc thực hiện đo kiểm tra giữa các mốc trong cụm và giữa các cụm mốc nhằm
mục đích để phân tích, xác định các mốc ổn định nhất làm cơ sở độ cao cho tồn
cơng trình. Trên hình (4.9) nêu sơ đồ kết cấu của một loại mốc chôn nông được sử
dụng rộng rãi trong sản xuất.

Hình 4.9. Mốc chơn nơng dạng ống

5


2.2. Kết cấu mốc lún (mốc quan trắc)
Mốc lún thường có 2 loại: Mốc gắn tường được sử dụng để lắp vào tường
hoặc cột cơng trình và mốc gắn nền.
Kết cấu đơn giản của mốc lún dạng gắn cố định lên đối tượng quan trắc là
một đoạn thép dài khoảng 15cm hoặc 5- 6cm tùy thuộc vào chiều dày tường (hoặc
cột) mà mốc được gắn trên đó. Để tăng tính thẩm mỹ, loại mốc này thường được gia
công từ đoạn thép trịn, một phần gắn vào tường, phần nhơ ta được gia cơng hình
chỏm cầu để thuận tiện đặt mia khi thực hiện quan trắc (hình 4.10a).
Mốc gắn tường loại chìm được kết cấu gồm 2 phần: Một ống trụ rống chơn
cố định chìm trong tường và bộ phận đàu đo rời có thể tháo lắp được, trên hình
(4.10b) đưa ra sơ đồ kết cấu một loại mốc chìm do giáo sư Piscunov (CHLB Nga)
đề xuất thiết kế.

Hình 4.10. Mốc gắn tường
(a) Loại cố định
(b) Loại chìm
Các mốc lún đặt ở nền móng cơng trình gồm 2 loại chính: Một thanh kim
loại dài khoảng 60- 100mm, phía trên có chỏm cầu bằng kim loại khơng rỉ, đường
kính 20- 30mm. Mốc có thể được đặt trong ống bảo vệ (đường kính 100mm), trên

có lắp đậy (hình 4.11).

Hình 4.11. Mốc gắn nền

3. Giao hội

6


Các dạng lưới giao hội (giao hội góc, giao hội cạnh và giao hội góc- cạnh) có
thể áp dụng để quan trắc chuyển dịch ngang cơng trình một cách hiệu quả.
Lưới giao hội dễ phù hợp với nhiều dạng địa hình, nhiều loại cơng trình và
triển khai thi cơng thuận tiện bằng các loại máy toàn đạc điện tử. Khi thiết kế
phương án cần cân nhắc, lựa chọn đồ hình giao hội phù hợp, để vừa đảm bảo
các yêu cầu về kỹ thuật quan trắc, vừa đạt hiệu quả kinh tế của công việc.
Phương pháp này được sử dụng khi điều kiện của cơng trình khơng thể
thành lập được hướng chuẩn và số lượng điểm kiểm tra không nhiều (35điểm)
Trong lưới giao hội, máy đo được đặt tại các điểm khống chế cơ sở,
tiêu ngắm (hoặc gương) đặt tại các mốc quan trắc. Từ các điểm mốc lưới cơ
sở tiến hành đo các yếu tố cần thiết (góc hoặc cạnh) đến tất cẩ các điểm quan
trắc trên tuyến.
Để quan trắc chuyển dịch ngang bằng phương pháp đo hướng thì phải
bố trí ít nhất được 3 điểm cơ sở ở những vị trí ổn định như các điểm I, II, III
(hình 24). Trong đó có một điểm (ví dụ điểm III) tạo thành với các điểm kiểm
tra 1, 2, 3, 4 một hướng vng góc với hướng dự kiến chuyển dịch của cơng
trình, cịn các góc giao hội khơng nhỏ hơn 30o.
1

2


3

III

0

II

I
0

0

7

6

1

0
0

0
4

3

0

5


2

Hình 24. Lưới giao hội trong chuyển dịch ngang

Mỗi chu kỳ quan trắc được tiến hành như sau:
- Đo kiểm tra độ ổn định của các mốc cơ sở bằng cách giao hội nghịch
đến các điểm khống chế sơ sở ở xa (Oi).
- Đo góc giữa các điểm cơ sở và điểm kiểm tra, từ đó so sánh kết quả
đo giữa các chu kỳ và tính giá tri thay đổi của hướng đến các điểm kiểm tra.
Giá trị chuyển dịch của điểm của điểm kiểm tra được tính theo cơng
thức:

7

09

4

0

8


Qi = li

'' i

(32)


 ''

Trong đó:
li là khoảng cách từ diểm cơ sở đến điểm kiểm tra i.
βi là lượng thay đổi hướng đến.
Trong tất cả các chu kỳ quan trắc, các hướng định hướng IO 1, IO1, …
phải như nhau.
Sai số trung phương xác định chuyển dịch của điểm thứ i được tính
theo cơng thức:
mQi = li

m i

(33)



Nếu các hướng được đo cùng độ chính xác trong các chu kỳ quan trắc
thì ta có:
mQi =

li m 2

(34)



Nhiều kết quả khảo sát lý thuyết và thực nghiệm cho thấy tương quan
độ chính xác giữa các đồ hình lưới giao hội góc, giao hội cạnh và giao hội
góc- cạnh như sau:

- Khi chiều dài cạnh ngắn thì độ chính xác của giao hội góc và giao hội
cạnh là tương đương.
- Khi chiều dài cạnh tăng lên thì độ chính xác của lưới giao hội góc
giảm rất nhanh so với lưới giao hội cạnh, đồng thời độ chính xác của lưới giao
hội góc- cạnh cũng khơng tăng nhiều so với giao hội cạnh.
Từ những phân tích trên có thể nhận thấy: Với các mạng lưới cỡ vừa và
lớn (chiều dài trong lưới giao hội dao động trong khoảng 300- 1500m) thì áp
dụng giao hội cạnh là có lợi nhất.
4. Đo tọa độ, cao độ điểm
4. 1. Đo đạc xác định tọa độ các điểm đứng quan trắc
Trị đo trong lưới gồm có góc và cạnh (có thể là tất cả các góc, tất cả các cạnh
hoặc chỉ đo một số góc và cạnh ). Để có được toạ độ các điểm mới, ngồi số
liệu đo góc lưới cịn phải có các số liệu gốc tối thiểu sau:
- Tọa độ một điểm gốc để định vị mạng lưới
- Một phương vị gốc để định hướng mạng lưới
Tương tự như lưới tam giác đo cạnh, trong lưới này khơng cần có cạnh
gốc để xác định tỷ lệ. Vì tỷ lệ lưới ở đây đã được xác định thông qua các cạnh
đo.

8


Việc tính ra toạ độ các điểm mới trong lưới đo cạnh được thực hiện như
sau:
Từ chiều dài các cạnh và các góc đo sau bình sai, áp dụng định lý cos
hoặc sin trong tam giác tính ra các góc chưa được đo. Từ phương vị gốc, kết
hợp với giá trị các góc tính chuyền phương vị cho các cạnh khác. Sau khi tính
được phương vị cho tất cả các canh, kết hợp với chiều dài các cạnh sau bình
sai và toạ độ điểm gốc sẽ tính chuyền toạ độ cho tới tất cả các điểm mới ở
trong lưới theo cơng thức của bài tốn thuận.

4.2. Đo xác định độ cao các điểm đứng quan trắc
Thuỷ chuẩn hạng III đo bằng một hàng mia, đo theo hai chiều: đo đi và
đo về. Thuỷ chuẩn hạng IV đo bằng một hàng mia và chỉ đo một chiều. Mia
phải dựng trên các cóc hoặc trên cọc gỗ đóng xuống đất. Cóc mia phải nặng
từ 1 đến 2 kg.
Quy trình đo tại một trạm máy:
1. Theo dây chỉ trên (1), dưới (2) và giữa (3) đọc số mặt đen mia sau.
2. Theo dây chỉ trên (6), dưới (4) và giữa (5) đọc số mặt đen mia trước
3.Theo dây chỉ giữa (7) đọc số mặt đỏ mia trước.
4. Theo dây chỉ giữa (8) đọc số mặt đỏ mia sau.
Nếu dùng máy có vít nghiêng, trước mỗi lần đọc số dùng vít nghiêng
chập vạch Parabol thật chính xác. Mỗi số đọc phải ghi ngay vào sổ đo, khơng
tẩy xóa, khơng sửa chữa và khơng sao chép vào sổ đo. Sau khi đọc số cần tính
tốn và kiểm tra toàn bộ số liệu ngay tại trạm. Tại mỗi trạm máy cần kiểm tra
các yếu tố sau:
Với thuỷ chuẩn hạng III:
- Khoảng cách từ máy đến mia : không lớn hơn 75 m.
- Độ chênh khoảng cách từ máy đến mia trước và từ máy đến mia sau
không lớn quá 2 m.
- Tổng chênh khoảng cách cộng dồn không lớn hơn 5 m.
- Chênh lệch hằng số K + đen - đỏ không vượt quá 2 mm.
- Độ chênh cao tính theo hai mặt đen và đỏ không vượt quá 3 mm
Với thuỷ chuẩn hạng IV:
- Khoảng cách từ máy đến mia : không lớn hơn 100 m.
- Độ chênh khoảng cách từ máy đến mia trước và từ máy đến mia sau
không lớn quá 3 m.
- Tổng chênh khoảng cách cộng dồn không lớn hơn 10 m.

9



- Chênh lệch hằng số K + đen - đỏ khơng vượt q 3 mm.
- Độ chênh cao tính theo hai mặt đen và đỏ không vượt quá 5mm
Nếu số liệu đo đạt yêu cầu thì quyết định chuyển máy đến trạm đo tiếp
theo. Nếu số liệu đo không đạt yêu cầu thì phải gạch bỏ số liệu và đo lại tồn
bộ trạm đó.
Tại một trạm có 8 số đọc và 8 số tính tốn. Việc tính tốn được thực
hiện tương tự như ghi sổ và tính tốn trong lưới thủy chuẩn kỹ thuật (đã trình
bày trong giáo trình Trắc địa cơ sở 1).

10


BÀI 2. LẬP LƯỚI THI CƠNG MẶT BẰNG CƠNG TRÌNH
1. Thiết kế phương án xác định vị trí mặt bằng cơng trình
Lưới khống chế trắc địa trên mặt bằng thi công được thành lập trong
xây dựng các nhà cao tầng dân dụng và công nghiệp. Lưới này dùng cho công
tác bố trí trên tầng đầu tiên của ngơi nhà, các điểm lưới được chiếu lần lượt
theo thẳng đứng lên các mặt sàn xây dựng tạo thành hệ thống lưới trục, đảm
bảo cơng tác bố trí chi tiết trên từng tầng.
Hệ thống các mốc cố định các trục ở phía ngồi tồ nhà sẽ dần bị
mất tác dụng khi cơng trình được xây cao khỏi mặt đất, che khuất hướng
ngắm thông giữa các mốc cùng một trục nằm trên 2 phía đối diện của cơng
trình. Do vậy ngay khi hồn thành việc đổ bê tơng mặt sàn tầng trệt (cịn gọi
là mặt bằng gốc). Cần phải nhanh chóng thành lập ngay trên đó một lưới bố
trí cơ sở nằm ở phía trong cơng trình. Lưới này dùng cho cơng tác bố trí trên
tầng đầu tiên của tồ nhà, các điểm của lưới được chiếu lần lượt theo phương
thẳng đứng lên các mặt sàn xây dựng tạo thành hệ thống lưới trục, đảm bảo
cơng tác bố trí chi tiết trên từng tầng. Các mạng lưới khống chế bên ngồi
móng và trên mặt bằng thi cơng được tính trong cùng một hệ toạ độ vng

góc giả định.
Lưới khống chế trên mặt bằng thi cơng có dạng phù hợp với hình dạng
mặt bằng của cơng trình và thường thành lập theo các đồ hình: lưới tứ giác
trắc địa đơn, tứ giác trắc địa kép, đa giác trung tâm, có thể sử dụng số liệu gốc
tối thiểu của lưới khống chế thi cơng móng ở bên ngồi cơng trình. Các cạnh
của lưới được bố trí song song và cách trục chính của cơng trình từ 0,5 
1,0m phụ thuộc vào kích thước của cột sao cho tại các điểm của lưới thuận lợi
cho việc đặt máy và thao tác. Chiều dài cạnh của lưới thường từ 20  50m tuỳ
thuộc vào kích thước và hình dạng của cơng trình. Sử dụng các chương trình
lập sẵn theo thuật tốn bình sai gián tiếp để ước tính độ chính xác của các
phương án đo lưới tương tự như lưới khống chế bên ngồi móng.
Độ chính xác đo các yếu tố của lưới được xác định dựa trên tiêu chuẩn
sai số trung phương vị trí tương hỗ tại vị trí yếu nhất của lưới khoảng 1,5 
2mm.
Thành lập lưới khống chế trên mặt bằng thi công nên áp dụng phương
pháp tam giác đo góc cạnh với thiết bị sử dụng là máy toàn đạc điện tử.
Ngoài lưới khống chế mặt bằng, cần lập các điểm khống chế độ cao
làm cơ sở cho cơng tác bố trí trên mặt bằng thi công, đồng thời độ cao các
điểm này cũng được chuyền lên các tầng xây dựng để phục vụ cơng tác bố trí
và đo vẽ hồn cơng phần trên mặt đất của cơng trình. Các mốc khống chế độ
cao có thể gắn trên móng trong q trình đổ bê tông hoặc đánh dấu lên các cột
nhà tại tầng một của cơng trình. Để kiểm tra, các tuyến đo nối độ cao cần tạo
thành các vòng khép.

11


2. Chọn điểm sơ bộ đánh dấu trên mặt bằng cơ sở.
Vị trí các điểm của lưới trên mặt bằng móng được bố trí từ các điểm
khống chế bên ngồi cơng trình. Có thể chọn các điểm này tại các vị trí hố kỹ

thuật của tồ nhà để thuận tiện cho việc chiếu lên các tầng. Do đặc điểm mặt
bằng móng của tồ nhà cao tầng thường khơng lớn lắm nên chúng ta có thể sơ
bộ bố trí các điểm lưới này bằng mắt và thước thép sao cho các điểm được
chọn này gần với giá trị thiết kế.
Các điểm đã được chọn cần được đánh dấu cẩn thận bằng cách khoan
và gắn trực tiếp trên sàn bê tông bằng các dấu mốc kim loại hoặc đục dấu chữ
thập mảnh trên tấm kim loại đã được gắn chặt vào sàn bê tông.
3 . Đo đạc các yếu tố trong của lưới.
Vì mạng lưới có các cạnh ngắn, cho nên cần có biện pháp để hạn
chế tối đa ảnh hưởng của sai số định tâm máy, tiêu ngắm và gương phản xạ.
các cạnh của lưới được đo bằng thước thép chính xác đã kiểm nghiệm hoặc
máy đo dài độ chính xác cao. Độ chính xác đo cạnh cỡ  0,5mm, với sai số
trung phương tương đối là 1:50000.
Quá trình đo yêu cầu phải là người có chun mơn thực hiện và phải
tuân thủ các quy định ghi trong tiêu chuẩn và quy phạm của chuyên ngành.
Với trường hợp số góc đo lớn hơn 2 vịng cần phải tính ngay giá
trị góc
trung bình sau mỗi trạm đo, đồng thời kiểm tra biến động của sai số 2C
có nằm trong yêu cầu cho phép hay khơng, độ chênh lệch góc giữa các vịng
đo, độ chênh lệch khoảng các giữa lần thuận và đảo và chênh lệch khoảnh
cách giữa đo đi, đo về đối hướng.
4. Xử lý số liệu đo đạc.
Việc xử lý các số liệu đo đạc được thực hiện theo các bước sau đây:
Kiểm tra số liệu đo đạc hiện trường : Bao gồm kiểm tra sổ đo, kiểm tra
sai số khép góc, kiểm tra các cạnh trung bình giữa các lần đo đi đo về. Mục
đích phát hiện sai số thơ tìm ra ngun nhân để có biện pháp khắc phục sửa
chữa hoặc đo lại nếu không đạt yêu cầu, việc kiểm tra cần có 2 người độc lập
với nhau.
Tính tốn số liệu đo : Sau khi khơng cịn sai số thơ tiến hành tính tốn xử lý
tốn học các trị đo để xác định toạ độ, độ chính xác vị trí các điểm trong lưới.

Cơng việc này được thực hiện một cách dễ dàng, nhanh chóng với sự hỗ trợ
của máy tính theo các chương trình đã được lập sẵn hiện nay. Cuối cùng, in
ấn toạ độ các điểm sau khi tính tốn phục vụ cho cơng tác hồn ngun.
5. Hồn ngun điểm của lưới về vị trí thiết kế.

12


Sau khi tính tốn bình sai lưới vừa đo cần hồn ngun các điểm khống
chế về vị trí cách trục biên của cơng trình từ 0,6 m đến 1,0 m. Do phạm vi
cơng trình nhỏ, việc bố trí sơ bộ được thực hiện bằng thước thép hoặc bằng
máy điện tử nên yếu tố hoàn nguyên là rất nhỏ. Hơn nữa hệ toạ độ được chọn
cho việc thi công nhà cao tầng thường là hệ trục toạ độ giả định songsong với
trục của cơng trình. Vì vậy việc hồn ngun có thể thực hiện với độ chính
xác cao theo trình tự của ví dụ sau đây( hình 3.16):
T

T1

T1

D

A1
A

A

T2


Hình 3.16. Sơ đồ bố trí hồn ngun
Ví dụ : Điểm A của lưới đã được bố trí sơ bộ, đo đạc và tính tốn toạ
độ, u cầu phải hồn ngun về vị trí thiết kế A1. Trình tự thực hiện như
sau:
+ Đặt máy toàn đạc điện tử tại điểm A dọi tâm cân bằng máy chính
xác ngắm về một điểm khác trong lưới sao cho số đọc trên vành độ ngang là
0O00'00", đánh dấu được điểm T1 cách máy từ 5 đến 10 m (Trường hợp máy
có sai số 2C cần phải đo thuận đảo bằng cách sau khi định hướng ở vị trí
thuận quay máy sao cho số đọc trên vành độ ngang là 0O00'00" đánh dấu
trên hướng ngắm cách điểm A từ 5 đến 10m một điểm T. Sau đó đảo kính
quay máy sao cho số đọc trên vành độ ngang là 180O00'00" cũng đánh dấu
trên hướng ngắm này cách điểm A từ 5 đến 10m một điểm D. Nếu không có
sai số 2C thì điểm T và D phải trùng nhau, nhưng có sai số 2C nên 2 điểm này
khơng trùng nhau vì vậy điểm T1 sẽ là điểm giữa của đoạn T và D)
+ Dùng dây bật mực bật một đường thẳng nối A và T1, đây chính là
phương song song với trục X hay N.
+ Quay máy đi 90o00'00" trên hướng này với khoảng cách 5 đến 10 m
ta đánh dấu được điểm T2 (trường hợp máy có sai số 2C các thực hiện như
trên sau khi quay máy đi 90o00'00" ở lần thuận thì lần đảo chúng ta quay máy
sao cho số đọc trên vành độ ngang là 270O00"00").
+Dùng dây bật mực bật một đường thẳng nối A và T 2 đây chính là
phương song song với trục Y hay E.

13


+ Xác định các yếu tố hoàn nguyên:

X = X A 1 − X A
Y = YA 1 − YA


+ Đặt các giá trị hoàn nguyên lên các trục toạ độ xác định điểm A 1
bằng eke và thước thẳng. Với phương pháp này có thể đạt được độ chính xác
hoàn nguyên khoảng  1mm
+ Các toạ độ sau khi hoàn nguyên sẽ được đánh dấu lại trên mặt sàn bê
tông bằng các dấu mốc kim loại được khoan đặt vào trong bê tông hoặc dấu
chữ thập đục mảnh trên tấm kim loại đã gắn chặt vào sàn bê tông. Các mốc
này được khoanh bằng sơn đỏ ghi rõ tên mốc bên cạnh để tiện cho việc sử
dụng.
+ Độ chính xác vị trí điểm sau khi hồn ngun. Ta có góc phương vị
và khoảng cách hồn ngun được tính theo công thức :
Y
X
2
= X + Y 2

 M = arctg
dM

; Với dM là cạnh và  M là phương vị cần hồn
ngun

Gọi : mP : là sai số vị trí điểm hoàn nguyên
 1mm

md : là sai số đo khoảng cách thường được đo bằng thước với độ chính xác
m  : là sai số xác định hướng.

Ta có : m P = m d2 + d 2 .


m 2
2

; Trong đó '= 3438 là hằng số phút

Như vậy nếu biết được khoảng cách và sai số xác định hướng m  ta có
thể tính được sai số vị trí điểm hồn ngun, kết quả tính với các khoảng cách
và sai số định hướng cho trước thể hiện bằng bảng 3.2:
Bảng 3.2. Sai số vị trí điểm trục sau hồn nguyên
m

mP

mP

mP

mP

(d=0.05
m)

(d=0.10
m)

(d=0.2
m)

(d=0.3m
)


1'

1.0mm

1.0mm

1.0mm

10'

1.0mm

1.0mm

20'

1.0mm

60'

1.3mm

mP

mP

mP
(d=1m)


(d=0.4m
)

(d=0.5m
)

1.0mm

1.0mm

1.0mm

1.0mm

1.1mm

1.3mm

1.5mm

1.8mm

3.0mm

1.1mm

1.5mm

2.0mm


2.5mm

3.1mm

5.9mm

2.0mm

3.6mm

5.3mm

7.0mm

8.8mm

17.5mm

14


Theo số lệu tính trên bảng 3.2 với khoảng các hồn ngun nhỏ hơn 0.1
m thì sai số định hướng hoàn nguyên cho phép đến 1O. Khi khoảng cách hoàn
nguyên càng lớn thì phải định hướng càng chính xác. Do các điểm bên trong
của lưới được chọn sơ bộ bằng thước thép và được đo đạc bằng máy toàn đạc
điện tử độ chính xác đo góc từ 1" đến 5 " độ chính xác đo cạnh khoảng vài
mm . Vì vậy khoảng cách hồn ngun là nhỏ vì vậy có thể đặt máy tại một
điểm của lưới (lưới bố trí bên trong). Sau khi dọi tâm cân bằng máy ngắm về
một điểm khác trong lưới lấy giá trị 0 O00'00" coi đó là 1 hướng của trục toạ
độ trên hướng này đánh dấu một điểm các vị trí đặt mát 5 đến 10 m sau đó

bật mực để được hướng thứ nhất, quay máy đi 90 O00'00" ta được hướng trục
toạ độ thứ 2 thao tác tiếp theo như cách hồn ngun đã nói ở trên ta sẽ lầ
lượt hồn nguyên tất cả các điểm một cách nhanh chóng với độ chính xác yêu
cầu.
6. Đo kiểm tra các yếu tố của lưới sau khi hoàn nguyên
Dùng máy toàn đạc điện tử dùng chế độ đo toạ độ để kiểm tra các toạ
độ của lưới, kiểm tra các góc và các cạnh trường hợp các điểm bị sai số vượt
quá hạn sai cho phép thì phải hồn ngun lại. Có thể dùng máy kinh vĩ và
thước thép để đo đạc kiểm tra các yếu tố sau khi hoàn nguyên.
Ghi chép cẩn thận toạ độ các vị trí bị sai lệch để có cơ sở phục vụ xây
dựng báo cáo sau này.

15


BÀI 3. LẬP LƯỚI THI CƠNG ĐỘ CAO CƠNG TRÌNH
Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt các kết cấu xây dựng và
thiết bị kĩ thuật với độ chính xác cao, cần phải lập một hệ thống dày đặc các
mốc độ cao thi công.
Các mốc được gắn trên bệ móng, trên tường hoặc trên các dãy cột nhà
đã được lắp dựng.
Để thuận lợi cho viêc bố trí về độ cao người ta thường đặt một dãy các
mốc độ cao thi công ở cùng một độ cao.
Muốn vậy mốc độ cao được
chế tạo theo kiểu vít vặn , đầu vít có
dạng chỏm cầu. Vít được vặn vào một
tấm gá có lỗ khoan ren. Tấm gá được
hàn vào cột kim loại hoặc gắn vào lỗ
đục trên tường , trên các cột bê
tông...ở mức độ cao đã được đặt sơ bộ

từ trước.
Để đặt được các đầu mốc vào
đúng độ cao mong muốn thì phải
truyền độ cao từ một mốc thủy chuẩn
gần nhất đến từng mốc. Khi đó vặn
vít để nâng lên hoặc hạ xuống một
cách từ từ mia thủy chuẩn đặt trên nó
, đến khi qua máy thủy bình ta nhận
được số đọc trên mia đúng bằng số
đọc đã được tính tốn trước tương
ứng với gót mia ở độ cao cần đặt. Sau
khi kiểm tra cẩn thận có thể dùng hàn
điện để cố định vít vặn với tấm gá
(hình 3.24).
Độ cao của các mốc thủy chuẩn thi công cần được kiểm tra định kì
bằng tuyến đo thủy chuẩn giữa các mốc thủy chuẩn cơ sở.
Các phương pháp xác định độ cao thường dùng:
1. Xác định theo phương pháp đo cao hình học
Sử dụng phương pháp đo cao hình học từ giữa.
Theo hướng từ A đến B (theo chiều mũi tên) ta gọi mia đặt ở A là mia
sau và mia đặt ở B là mia trước. Sau khi cân bằng máy để đưa trục ngắm về vị
trí nằm ngang, hướng ống kính ngắm về mia sau và dựa vào chỉ ngang giữa

16


của lưới chữ thập để đọc số đọc ký hiệu là a, sau đó quay ống kính ngắm sang
mia trước, tương tự đọc được số đọc b. Từ hình 4-2 ta thấy, giá trị và dấu của
chênh cao hAB được tính theo hiệu của hai số đọc này:
hAB = a - b


(4-2)

Chênh cao hAB có thể lớn, nhỏ hơn, hoặc bằng 0.
Nếu độ cao của điểm A đã biết trước là HA thì độ cao của điểm B sẽ là
HB = HA + hAB

(4-3)

Hình 4-2. Sơ đồ nguyên lý đo
cao hình học
2. Xác định theo phương pháp đo cao lượng giác
Dụng cụ đo là máy có bàn độ đứng (máy kinh vĩ, máy tồn đạc...)

Hình 4-35. Phương pháp đo cao lượng giác

17


Giả sử cần xác định chênh cao giữa hai điểm A và B, ta đặt máy kinh vĩ
có bàn độ đứng ở A và mia (hoặc tiêu, gương có chiều cao l đã xác định) ở B.
Đo chiều cao máy AJ bằng im, sau đó hướng ống kính ngắm vào điểm
B trên mia. Từ hình vẽ ta có:
’

hAB = h’ + im - lt

(4-16)

trong đó: lt là chiều cao tia ngắm, nếu dùng mia thì lt là số đọc chỉ giữa

trên mia.
Nếu tính cả ảnh hưởng độ cong quả đất và chiết quang của tia ngắm f =
0,43S /R thì:
2

hAB = h’ + im- lt + f

(4-17)

Tuỳ theo các yếu tố đo được trong tam giác JBB’ mà h’ có thể tính
được theo các biểu thức khác như sau:
+ Nếu đo được góc đứng V và khoảng cách ngang S thì h’=StgV, nên ta
có:
hAB= D tgV + im- lt + f

(4-18)

+ Nếu đo được góc thiên đỉnh Z và khoảng cách ngang S thì
h’=ScotgZ, nên ta có:
hAB = D cotgZ + im - lt + f
+ Nếu khoảng cách ngang D đo bằng dây thị cự thẳng, mia đứng thì
theo cơng thức D = Klcos2V (trong đó l là hiệu số đọc chỉ trên và chỉ dưới
trên mia, K là hằng số nhân ), ta có: h’ = Klcos2V .tgV = Kl.cosVsinV=
Klsin2V. Vì vậy:
hAB=

1
Klsin2V + im- lt + f
2


1
2

(4-19)

+ Trong trường hợp khoảng cách D < 300m có thể bỏ qua số cải chính
f. Và trong khi đo vẽ chi tiết, để đơn giản cho việc tính tốn, người ta đánh
dấu trên mia chiều cao mục tiêu lt đúng bằng chiều cao máy (lt =im). Lúc này
ta có:
hAB = DtgV
hoặc
hoặc

(4-20)

hAB = DcotgZ
hAB =

1
Klsin2V
2

(4-21)
(4-22)

3. Chuyền độ cao lên cao lên tầng

Để truyền độ cao lên các tầng thi công người ta có thể dùng 2 cách:
Máy thuỷ bình và mia theo đường cầu thang.


18


Hình 3.40. Sơ đồ bố trí truyền độ cao lên tầng theo đường cầu thang
Hoặc có thể truyền độ cao lên tầng bằng thuỷ chuẩn hình học kết
hợp với thước thép treo thẳng đứng . Trong xây dựng nhà cao tầng hiện
nay, biện pháp thông dụng nhất và chắc chắn nhất là thuỷ chuẩn hình học
kết hợp với thước thép treo thẳng đứng. Sơ đồ chuyền độ cao lên tầng
được thể hiện trên hình 3.41 dưới đây:

Hình 3.41. Sơ đồ bố trí chuyền độ cao lên tầng
Theo sơ đồ này cần sử dụng 2 máy thuỷ bình đặt tại mặt bằng gốc
(hoặc mức sàn nào đó) và đặt tại sàn tầng thứ i cần phải chuyển độ cao
lên. Thước thép được treo thẳng đứng và kéo căng, để hạn chế sự rung
động của thước thép do tác động của gió, có thể chọn vị trí khuất gió phía
trong của cơng trình để thả thước thép treo. Các vị trí đó có thể là buồng
thang máy, giếng trời, khe cầu thang bộ... Trong điều kiện thiếu ánh sáng
có thể chiếu sáng mia và thước thép bằng đèn pin. Đặt máy thuỷ bình thứ
nhất tại mặt sàn gốc, đọc số trên mia dựng tại điểm mốc độ cao R là a 1 và
trên thước thép treo là b 1 . Máy thuỷ bình thứ hai đọc số trên thước thép

19


treo là b2 và trên mia dựng tại điểm cần chuyển độ cao (M) trên tầng thứ i
là a2. Vậy độ cao (H M) của tầng thứ i sẽ được xác định theo công thức:
HM = HR + a1 + (b1 - b2) - a2

(3.7)


Tương tự như trên cần chuyển thêm một điểm độ cao nữa lên
tầng thi công thứ i. Để tạo điều kiện kiểm tra và nâng cao độ chính xác
cũng như thuận lợi cho việc chuyển độ cao lên tầng tiếp theo.
Trong quá trình đo cần đặt máy thuỷ bình tại giữa mia và
thước thép để loại trừ sai số do trục ngắm không song với trục của ống
thuỷ dài.
Sai số cho phép việc truyền độ cao lên các tầng phụ thuộc vào
chiều cao của tầng cần chuyền độ cao. Theo kinh nghiệm của Nhật bản sai
số cho phép việc truyền độ cao quy định như bảng 3.4 sau:
Bảng 3.4
Độ cao cơng trình

H<8m

8m < H < 15m

H > 15 m

Sai số cho phép

5mm

10mm

15mm

4. Chuyền độ cao xuống hố
Khi hố móng đã đào sơ bộ thì cần chuyền độ cao từ mốc thuỷ chuẩn
gần đó xuống đáy hố móng để đảm bảo đưa độ cao đáy móng đến đúng mức
độ cao thiết kế. Nếu hố móng có mái nghiêng (vách thoải) thì việc chuyền độ

cao được tiến hành bằng thuỷ chuẩn hình học tuần tự qua 2 hoặc 3 bậc.
Trường hợp mái dốc dựng đứng và khó đặt máy thuỷ chuẩn trên đó thì có thể
chuyền độ cao bằng cách dùng 2 máy thuỷ chuẩn và một thước thép thả treo
xuống hố móng (hình 3.11).
Trên mép hố móng đặt
một giá đỡ và treo vào đó một
thước thép cuộn, đầu thước có
vạch “0” được thả xuống hố
móng và được treo một quả
nặng có trọng lượng bằng
trọng lượng khi kiểm nghiệm
thước. Máy thuỷ chuẩn thứ
nhất đặt trên mặt đất ở khoảng
Hình 3.11. Chuyền độ cao xuống
giữa thước treo và mia (đặt tại
đáy hố móng
mốc biết độ cao gần nhất),
máy thuỷ chuẩn thứ 2 đặt ở
dưới đáy hố móng ở điểm giữa thước thép và điểm cần chuyền độ cao tới (M).
Đọc số trên 2 mia đặt tại mốc thuỷ chuẩn A (được a) và tại điểm M
trong hố móng (được b). Sau đó cả hai người đo đều quay máy về phía thước
treo và đồng thời đọc số trên thước đó được n1, n2.

20


Vậy độ cao điểm M ở đáy hố được tính:
HM = HA + a - d - b (3.2)
Trong đó:
HA là độ cao mốc thuỷ chuẩn A.

a, b là số đọc trên mia tại A, M.
d = n2 – n1 là hiệu số đọc trên thước cuộn từ 2 máy thuỷ chuẩn.
Để kiểm tra, có thể chuyền độ cao từ một mốc độ cao khác đến. Khi đó
nên thay đổi vị trí treo thước thép đi một chút. Sai số cho phép chuyền độ cao
xuống đáy hố móng khi đang thi công đào đắp đất là 1cm.
Để chuyền độ cao chính xác hơn thì đoạn thẳng d trên thước cần tính
đến số hiệu chỉnh về nhiệt độ và kiểm nghiệm thước, đồng thời khoảng cách
từ máy đến mia và thước treo phải bằng nhau.
Độ cao điểm M ở đáy hố móng sẽ là cơ sở để xác định độ cao các điểm
chi tiết khác dưới hố móng và hồn thiện việc đào hố móng đúng độ cao thiết
kế.

21