Tài liệu đồ án tốt nghiệp nghiên cứu ứng dụng phần mềm topo, nova 5.0 trong công tác khảo sát tuyến đường giao thông

§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh Giíi thiÖu chung ViÖt Nam lµ mét trong nh÷ng quèc gia ®ang trªn con ®-êng ph¸t triÓn m¹nh mÏ ®i lªn hoµ nhËp víi céng ®ång thÕ giíi. Nhµ n-íc vµ nh©n d©n ta ®· vµ ®ang kh«ng ngõng x©y dùng c¬ së h¹ tÇng, n©ng cÊp vµ c¶i t¹o c¸c tuyÕn ®-êng giao th«ng nh»m ®¸p øng nhu cÇu vËn t¶i vµ l-u th«ng hµng ho¸ cho phï hîp, vµ còng lµ nhiÖm vô hµng ®Çu trong chiÕn l-îc chung cña §¶ng vµ Nhµ n-íc ta. Giao th«ng vµ hÖ thèng c¸c c«ng tr×nh giao th«ng cã thÓ xem lµ “m¹ch m¸u” cña mçi quèc gia. HÖ thèng giao th«ng cã vai trß quan träng vµ cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®Õn sù ph¸t triÓn cña nÒn kinh tÕ ®Êt n-íc ®ång thêi còng lµ nhÞp cÇu giao l-u kinh tÕ, v¨n hãa, chÝnh trÞ gi÷a c¸c vïng, c¸c quèc gia trªn toµn thÕ giíi. Giao th«ng cßn ®¶m b¶o sù æn ®Þnh vÒ c«ng t¸c an ninh, quèc phßng cña mçi quèc gia. Do ®ã vÊn ®Ò x©y dùng vµ më réng hÖ thèng ®-êng giao th«ng ®Ó ®¸p øng kÞp thêi nhu cÇu ph¸t triÓn ®Êt n-íc lµ nhiÖm vô hµng ®Çu. Khi x©y dùng c¸c c«ng tr×nh giao th«ng, c«ng t¸c tr¾c ®Þa lµ mét trong nh÷ng c«ng t¸c quan träng vµ lu«n ®i tr-íc mét b-íc nh»m ®¶m b¶o cho viÖc thiÕt kÕ vµ thi c«ng c¸c c«ng tr×nh giao th«ng chÝnh x¸c vµ ®¶m b¶o an toµn cho c«ng t¸c x©y dùng trªn toµn tuyÕn còng nh- viÖc qu¶n lý khai th¸c, söa ch÷a vµ n©ng cÊp sau nµy. NguyÔn ThÕ Long 3 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu thùc tÕ nãi trªn trong thêi gian lµm ®å ¸n tèt nghiÖp t«i ®· nhËn ®Ò ¸n tèt nghiÖp lµ: “Nghiªn cøu øng dông phÇn mÒm Topo, Nova 5.0 trong c«ng t¸c kh¶o s¸t tuyÕn ®-êng giao th«ng . Néi dung chÝnh cña ®Ò tµi ®-îc thÓ hiÖn trong 3 ch-¬ng: Ch-¬ng 1: Kh¸i qu¸t chung vÒ tuyÕn ®-êng Ch-¬ng 2: Giíi thiÖu vÒ phÇn mÒm Topo, Nova 5.0 Ch-¬ng 3: øng dông thùc tiÕn phÇn mÒm Topo, Nova vµo c«ng t¸c kh¶o s¸t tuyÕn ®-êng. PhÇn cuèi lµ phÇn kÕt luËn vµ kiÕn nghÞ. Víi tinh thÇn lµm viÖc nghiªm tóc vµ nç lùc phÊn ®Êu cña b¶n th©n vµ d-íi sù h-íng dÉn tËn t×nh thÇy gi¸o ThS. Lª §øc T×nh vµ quý thÇy c« gi¸o trong khoa tr¾c ®Þa, nay b¶n ®å ¸n ®· ®-îc hoµn thµnh ®óng thêi h¹n. Nh-ng do h¹n chÕ vÒ thêi gian vµ tr×nh ®é nªn b¶n ®å ¸n tèt nghiÖp nµy kh«ng thÓ tr¸nh kh¸i nh÷ng thiÕu sãt. T«i rÊt mong nhËn ®-îc sù ®ãng gãp ý kiÕn cña quý thÇy gi¸o, c« gi¸o trong khoa tr¾c ®Þa cïng c¸c b¹n ®ång nghiÖp. T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Hµ th¸ng 12 Néi, n¨m 2011 Sinh viªn thùc hiÖn NguyÔn ThÕ Long 4 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh NguyÔn ThÕ Long CH¦¥NG 1 Kh¸I qu¸t chung vÒ tuyÕn ®-êng 1.1. kh¸i niÖm vÒ c¸c c«ng tr×nh ®-êng giao th«ng C¸c c«ng tr×nh ®-êng giao th«ng thùc chÊt lµ c¸c c«ng tr×nh d¹ng tuyÕn kÐo dµi, c¸c c«ng tr×nh d¹ng tuyÕn nµy th-êng ®-îc thµnh lËp ®Ó x©y dùng c¸c tuyÕn ®-êng giao th«ng, x©y dùng cÇu hoÆc x©y dùng ®-êng hÇm… Víi môc ®Ých phôc vô cho viÖc l-u th«ng d©n sù, qu©n sù, hay qua l¹i gi÷a c¸c vïng, c¸c l·nh thæ, c¸c NguyÔn ThÕ Long 5 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh quèc gia, c¸c tØnh c¸c huyÖn, hay c¸c ®Þa bµn,… víi nhau. 1.1.1. §Æc ®iÓm vÒ tuyÕn ®-êng TuyÕn ®-êng lµ trôc thiÕt kÕ cña mét c«ng tr×nh d¹ng tuyÕn kÐo dµi qua nhiÒu vïng, ®i theo d¶i hÑp ®-îc ®¸nh dÊu ngoµi thùc ®Þa, ®-îc ®o vÏ chuyÓn lªn b¶n ®å hoÆc b×nh ®å ¶nh hay ®-îc ghi tr-íc bëi nh÷ng to¹ ®é vÏ lªn b¶n ®å trªn m« h×nh sè cña bÒ mÆt thùc ®Þa. Nh×n chung tuyÕn ®-êng lµ mét ®-êng cong kh«ng gian bÊt kú vµ rÊt phøc t¹p. Trong mÆt ph¼ng nã bao gåm c¸c ®o¹n th¼ng cã h-íng kh¸c nhau vµ chÌn gi÷a chóng lµ nh÷ng ®-êng cong ph¼ng cã b¸n kÝnh cong cè ®Þnh hoÆc biÕn ®æi. B×nh ®å däc tuyÕn lµ h×nh chiÕu cña bÒ mÆt ®Þa h×nh trªn mÆt ph¼ng n»m ngang, cßn mÆt c¾t däc tuyÕn lµ h×nh chiÕu trªn mÆt ph¼ng th¼ng ®øng. XÐt trªn ph-¬ng diÖn mÆt b»ng tuyÕn gåm cã nh÷ng ®o¹n th¼ng cã ph-¬ng h-íng kh¸c nhau gåm nh÷ng ®-êng cong n»m trong mÆt ph¼ng n»m ngang cã b¸n kÝnh cong thay ®æi vµ cè ®Þnh. B¸n kÝnh ®-êng cong cµng lín cµng thuËn lîi cho an toµn giao th«ng. Trªn mÆt c¾t däc tuyÕn gåm nh÷ng ®o¹n th¼ng cã ®é dèc kh¸c nhau, khi cÇn thiÕt ®-îc nèi víi nhau b»ng nh÷ng ®-êng cong trßn n»m trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng. §é dèc cña tuyÕn ®-êng th«ng th-êng kh«ng lín l¾m cho nªn ®Ó hiÖn thÞ NguyÔn ThÕ Long 6 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh râ rµng th× tû lÖ ®øng cña mÆt c¾t däc th-êng ®-îc chän lín h¬n 10 lÇn tû lÖ ngang. 1.1.2. C¸c lo¹i tuyÕn ®-êng Tuú theo ®iÒu kiÖn thùc ®Þa n¬i tuyÕn ®i qua mµ chia thµnh c¸c lo¹i sau: TuyÕn ch¹y däc theo thung lòng: §-îc bè trÝ trªn mét bËc thÒm cña thung lòng, th«ng th-êng nã cßn cã mét mÆt b»ng vµ mét mÆt c¾t æn ®Þnh nh-ng c¾t ngang phÇn lín dßng n-íc. Nh- vËy ®ßi hái ph¶i x©y dùng nhiÒu cÇu cèng rÊt tèn kÐm lµm cho gi¸ thµnh toµn bé c«ng tr×nh cao. TuyÕn ®-êng ph©n thuû: §-îc bè trÝ ch¹y däc theo c¸c ®iÓm cao nhÊt cña ®Þa h×nh. §©y lµ tuyÕn ®-êng t-¬ng ®èi phøc t¹p nh-ng khèi l-îng x©y dùng c«ng tr×nh nh©n t¹o Ýt, c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt ®¶m b¶o. Tuy nhiªn ë vïng ®åi, nói th«ng th-êng c¸c ®-êng ph©n thuû hÑp vµ ngo»n ngÌo nªn tuyÕn sÏ phøc t¹p. TuyÕn ch¹y b¸m s-ên nói: N»m ë c¸c s-ên nói, tuyÕn cã thÓ thiÕt kÕ víi ®é dèc ®Òu ®Æn vµ b»ng ph¼ng nh-ng vÒ ph-¬ng diÖn mÆt b»ng rÊt phøc t¹p. V× tuyÕn ®-êng c¾t ngang hÇu hÕt c¸c con suèi nªn ®ßi h¸i ph¶i x©y dùng nhiÒu cÇu, cèng vµ do tuyÕn n»m ë s-ên nói nªn Th-êng bÞ s¹t lì vµ khèi l-îng ®µo ®¾p lín. TuyÕn c¾t qua thung lòng vµ ®-êng ph©n thuû: TuyÕn nµy ch¹y qua c¸c thung lòng vµ c¸c ®-êng ph©n thñy vÒ ph-¬ng diÖn mÆt b»ng nã gÇn nh- mét ®-êng NguyÔn ThÕ Long 7 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh th¼ng, cßn vÒ ph-¬ng diÖn mÆt c¾t th-êng gÆp nh÷ng ®é dèc kÐo dµi, do ®ã ®©y lµ tuyÕn kh¶ thi. Nh-ng khi ®Þnh tuyÕn ë ®ång b»ng vµ vïng nói cÇn tu©n thñ nh÷ng nguyªn t¾c sau: 1.1.2.1 §Þnh tuyÕn ë vïng ®ång b»ng Gi÷a c¸c ®Þa vËt cã ®-êng bao nªn ®Æt tuyÕn th¼ng. §é lÖch tuyÕn so víi ®-êng th¼ng (tøc lµ ®é dµi thªm t-êng dèc) vµ ®é lín cña gãc chuyÓn h-íng cÇn ph¶i ®-îc khèng chÕ tr-íc. §Ønh c¸c gãc ngoÆt chän ®èi diÖn víi kho¶ng gi÷a c¸c ®Þa vËt ®Ó cho tuyÕn ®-êng vßng qua ®Þa vËt ®ã vµ c¸c gãc chuyÓn h-íng cña tuyÕn cè g¾ng kh«ng lín h¬n 200-300 1.1.2.2. §Þnh tuyÕn ë vïng nói: §Þnh tuyÕn theo mét ®é dèc giíi h¹n cã khèi l-îng c«ng t¸c b»ng kh«ng chØ lµm gi¶m ®é dèc (hoÆc cho ®é dèc b»ng kh«ng) ë nh÷ng vïng riªng biÖt, nh÷ng khu vùc, nh÷ng khu vùc ®ßi h¸i ph¶i tu©n theo nh÷ng quy ®Þnh nµo ®ã. C¸c yÕu tè cña tuyÕn vµ ®é cao mÆt ®Êt ®-îc chän cã l-u ý ®Õn mÆt c¾t thiÕt kÕ ®· lËp tr-íc ®©y vµ nh÷ng yªu cÇu khi chÌn c¸c ®o¹n th¼ng vµ ®-êng cong. Ph¶i c¨n cø vµo ®é dèc ®Þnh tuyÕn vµ ®é kÐo dµi cho phÐp cña tuyÕn ®-êng mµ quyÕt ®Þnh vÞ trÝ c¸c ®Ønh gãc ngoÆt vµ ®é lín cña chóng. CÇn ph¶i lo¹i bá NguyÔn ThÕ Long 8 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh nh÷ng ®-êng cong cã b¸n kÝnh nhá v× ë n¬i ®ã buéc ph¶i lµm gi¶m mét c¸ch ®¸ng kÓ ®é dèc cho phÐp. 1.1.3. §Æc ®iÓm vÒ cÇu Khi x©y dùng c¸c tuyÕn ®-êng giao th«ng trªn mÆt ®Êt th-êng gÆp c¸c ch-íng ng¹i nh- s«ng, hå, khe nói,… ®Ó v-ît qua c¸c ch-íng ng¹i nµy chóng ta ph¶i x©y dùng c¸c c«ng tr×nh cÇu vµ ®iÒu ®ã diÔn ra rÊt phøc t¹p. CÇu lµ mét bé phËn c¬ b¶n cña hÖ thèng v-ît c¸c ch-íng ng¹i vËt kÓ trªn, nã bao gåm c¸c mè cÇu, c¸c trô cÇu vµ c¸c nhÞp cÇu. Mè lµ bé phËn liªn kÕt cÇu víi c¸c ®o¹n cÇu dÉn. C¸c trô ®Æt s©u d-íi lßng s«ng lµ chç tùa cho c¸c dµn nhÞp trªn ®ã. Mè cÇu lµ hÖ thèng liªn kÕt cÇu chÝnh víi hÖ thèng ®-êng dÉn, th-êng ®-îc x©y dùng b»ng bª t«ng cèt thÐp Trô cÇu lµ bé phËn ®Ó ®ì c¸c kÕt cÊu nhÞp cÇu, ®-îc x©y dùng b»ng bª t«ng cèt thÐp. C¶ trô cÇu vµ mè cÇu ®Òu cã chiÒu s©u ®Æt mãng t-¬ng ®èi lín (vµi chôc mÐt) ®Æt ®Õn tÇng líp ®¸ gèc. Trªn bé phËn trô cÇu vµ mè cÇu cã c¸c bé phËn liªn kÕt víi cÇu ®-îc gäi lµ c¸c gèi tùa, nhÞp cÇu lµ kho¶ng c¸ch tÝnh theo trô cÇu gi÷a hai trôc däc cña hai ®iÓm tùa ë hai ®Çu cña nhÞp ®ã. 1.1.4. Ph©n lo¹i cÇu NguyÔn ThÕ Long 9 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh ViÖc ph©n lo¹i cÇu ®-îc dùa trªn nh÷ng c¬ së sau ®©y: - Theo ®é lín (chiÒu dµi cÇu), CÇu nhá L< 50 m, CÇu trung b×nh 50 m< L < 100 m, CÇu lín 100 m< L < 500 m, CÇu cùc lín L > 500 m - Ph©n theo vËt liÖu x©y dùng bao gåm: CÇu gç, cÇu s¾t, cÇu bª t«ng. - Ph©n theo môc ®Ých sö dông bao gåm: CÇu ®-êng s¾t, cÇu ®-êng bé, cÇu b¨ng t¶i. - Ph©n lo¹i theo thêi gian sö dông bao gåm: CÇu vÜnh cöu, cÇu b¸n vÜnh cöu, cÇu t¹m thêi. - Ph©n theo cÊu tróc h×nh th¸i vµ kh¶ n¨ng chÞu t¶i bao gåm: CÇu dÇm, cÇu vßm, cÇu treo, cÇu kÕt hîp, cÇu quay, cÇu ghÐp. 1.1.5. §Æc ®iÓm vÒ c«ng tr×nh hÇm Khi x©y dùng mét sè c«ng tr×nh v× mét sè ®iÒu kiÖn, nguyªn nh©n vµ lý do kh¸c nhau mµ ng-êi ta ph¶i tiÕn hµnh x©y dùng d-íi lßng ®Êt, d-íi n-íc. C¸c c«ng tr×nh x©y dùng d-íi ®Êt, n-íc gäi lµ c¸c c«ng tr×nh ngÇm. C«ng tr×nh hÇm sö dông trong giao th«ng vËn t¶i nh-: §-êng hÇm trªn tuyÕn giao th«ng, ®-êng s¾t, ®-êng bé,… lµ mét trong nh÷ng d¹ng vÒ c«ng tr×nh hÇm. Mét trong nh÷ng vÝ dô ®iÓn h×nh vÒ c«ng tr×nh hÇm giao th«ng ®ã lµ c«ng tr×nh hÇm ®-êng bé H¶i V©n. NguyÔn ThÕ Long 10 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh C«ng tr×nh x©y dùng ®· ®¸p øng ®-îc nhu cÇu vÒ giao th«ng ®i l¹i, lµ b-íc ngoÆt lín trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn kinh tÕ cña ®Êt n-íc. 1.2. Néi dung c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng c«ng tr×nh giao th«ng C«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng c¸c c«ng tr×nh cã mét ý nghÜa ®Æc biÖt quan träng, nã gãp phÇn quan träng vµo tiÕn ®é vµ thµnh qu¶ cña mét c«ng tr×nh. Néi dung c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng c«ng tr×nh giao th«ng ®-îc tiÕn hµnh qua ba giai ®o¹n ®ã lµ: Giai ®o¹n kh¶o s¸t thiÕt kÕ, giai ®o¹n thi c«ng, giai ®o¹n ®i vµo khai th¸c sö dông. 1.2.1. Giai ®o¹n kh¶o s¸t thiÕt kÕ Giai ®o¹n kh¶o s¸t thiÕt kÕ lµ mét trong nh÷ng nhiÖm vô ®Çu tiªn cña c«ng t¸c tr¾c ®Þa, ®-îc tiÕn hµnh qua nhiÒu giai ®o¹n bao gåm: ThiÕt kÕ tiÒn kh¶ thi, thiÕt kÕ kh¶ thi, thiÕt kÕ kü thuËt vµ lËp b¶n vÏ thi c«ng. 1.2.1.1. Giai ®o¹n thiÕt kÕ tiÒn kh¶ thi: Khi x©y dùng tuyÕn ®-êng cÇn ph¶i thu thËp nh÷ng tµi liÖu liªn quan ®Õn tuyÕn ®-êng ®Ó s¬ bé ®¸nh gi¸ vÒ sù cÇn thiÕt ph¶i ®Çu t- x©y dùng c«ng tr×nh giao th«ng vÒ c¸c thuËn lîi, khã kh¨n vµ s¬ bé x¸c ®Þnh vÞ trÝ, quy m« c«ng tr×nh, -íc tÝnh tæng møc ®Çu t-, chän h×nh thøc ®Çu t- còng nh- ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ vÒ mÆt kinh NguyÔn ThÕ Long 11 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh tÕ, x· héi cña dù ¸n. C«ng t¸c tr¾c ®Þa chñ yÕu trong giai ®o¹n nµy lµ: T×m hiÓu lùc l-îng lao ®éng trªn khu vùc kh¶o s¸t, chØ râ nh÷ng khu vùc träng t©m cña tuyÕn, n¬i sÏ thùc hiÖn chuyÓn l-u giao th«ng cña m×nh sang tuyÕn ®-êng thiÕt kÕ. X¸c ®Þnh trªn b¶n ®å tû lÖ nhá c¸c ®iÓm khèng chÕ, v¹ch ra c¸c ph-¬ng ¸n cã thÓ cã trªn b¶n ®å tû lÖ 1/25000  1/10000. Tõ ®ã s¬ bé ®¸nh gi¸ kh¸i qu¸t -u, khuyÕt ®iÓm cña tõng ph-¬ng ¸n. 1. Kh¶o s¸t ®Þa h×nh: NhiÖm vô cña giai ®o¹n nµy lµ thu thËp tµi liÖu vÒ c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn vïng c«ng tr×nh giao th«ng sÏ ®i qua (®Þa h×nh, ®Þa chÊt, thuû v¨n, nguån cung cÊp vËt liÖu x©y dùng,…), ®ång thêi ®iÒu tra vµ thu thËp c¸c tµi liÖu kh¶o s¸t ®· thùc hiÖn (nÕu cã), lµm viÖc víi c¬ quan h÷u quan vÒ thuËn lîi, khã kh¨n, trong x©y dùng còng nh- trong khai th¸i c«ng tr×nh. KÕt qu¶ kh¶o s¸t s¬ bé ®Ò xuÊt ®-îc h-íng tuyÕn, -íc ®Þnh ®-îc quy m« vµ gi¶i ph¸p kinh tÕ kü thuËt cña c«ng tr×nh. 2. Kh¶o s¸t thñy v¨n: Kh¶o s¸t thuû v¨n ®èi víi c¸c tuyÕn ®-êng lµ thu thËp c¸c tµi liÖu s½n cã vµ ®iÒu tra bæ sung (nÕu ch-a cã s½n) vÒ ®Þa h×nh, ®Þa chÊt, khÝ t-îng, thuû v¨n, t×nh h×nh ngËp lôt, chÕ ®é dßng ch¶y cña s«ng, suèi trong dßng thiÕt kÕ ®-êng. Lµm viÖc víi c¸c ®Þa ph-¬ng c¸c c¬ quan h÷u quan vÒ NguyÔn ThÕ Long 12 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh c¸c c«ng tr×nh ®ª ®Ëp thuû lîi, thuû ®iÖn hiÖn ®ang sö dông vµ theo c¸c quy ho¹ch t-¬ng lai. Sù ¶nh h-ëng cña c¸c c«ng tr×nh nµy tíi chÕ ®é thuû v¨n däc tuyÕn ®-êng vµ c¸c c«ng tr×nh tho¸t n-íc trªn ®-êng, c¸c yªu cÇu cña thuû lîi ®èi víi viÖc x©y dùng cÇu vµ ®-êng. Trªn b¶n ®å cã s½n v¹ch ®-êng ranh giíi c¸c l-u vùc tô n-íc, c¸c vïng bÞ ngËp (nÕu cã), tæ chøc thÞ s¸t ngoµi thùc ®Þa ®Ó ®¸nh gi¸, ®èi chiÕu víi c¸c sè liÖu thu thËp qua tµi liÖu l-u tr÷ do ®Þa ph-¬ng vµ c¸c c¬ quan chøc n¨ng cung cÊp. 1.2.1.2. Giai ®o¹n thiÕt kÕ kh¶ thi: Giai ®o¹n nµy ®-îc thùc hiÖn trªn c¬ së c¸c luËn chøng kinh tÕ kü thuËt ®· ®-îc chñ ®Çu t- phª duyÖt vµ x¸c ®Þnh ph¹m vi ®Çu t- x©y dùng c¸c c«ng tr×nh. C«ng viÖc trong b-íc thiÕt kÕ kh¶ thi bao gåm: §o vÏ b×nh ®å hoÆc b×nh ®å ¶nh ë tû lÖ 1/10000  1/5000. 1. Kh¶o s¸t tuyÕn ®-êng: Qu¸ tr×nh kh¶o s¸t ph¶i nghiªn cøu c¸c ®iÒu kiÖn tù nhiªn cña vïng nh- (®Þa h×nh, ®Þa m¹o, ®Þa chÊt, thuû v¨n, nguån vËt liÖu x©y dùng,…) ngoµi ra cÇn chó ý ®Õn nh÷ng tµi liÖu kh¶o s¸t ®· tiÕn hµnh trong nh÷ng n¨m tr-íc nÕu cã. KÕt qu¶ kh¶o s¸t ph¶i ®Ò xuÊt ®-îc h-íng tuyÕn vµ gi¶i ph¸p thiÕt kÕ cho ph-¬ng ¸n tèt nhÊt, ®Ò xuÊt gi¶i ph¸p thi c«ng ®ång thêi ph¶i tho¶ thuËn víi chÝnh quyÒn ®Þa ph-¬ng vµ c¸c c¬ quan chøc n¨ng vÒ h-íng tuyÕn vµ c¸c gi¶i ph¸p thiÕt kÕ chñ yÕu. 2. Kh¶o s¸t thñy v¨n: Yªu cÇu kh¶o s¸t thuû v¨n däc tuyÕn ®-êng lµ nghiªn cøu c¸c hå s¬ thuû v¨n, ®Þa NguyÔn ThÕ Long 13 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh h×nh, ®Þa chÊt däc tuyÕn ®· thu thËp ®-îc, ®¸nh gi¸ møc ®é chÝnh x¸c vµ møc ®é tØ mØ c¸c sè liÖu, tµi liÖu ®ã so víi yªu cÇu kh¶o s¸t trong b-íc nghiªn cøu tiÒn kh¶ thi ®Ó lËp kÕ ho¹ch bæ sung c¸c tµi liÖu cßn thiÕu theo nhiÖm vô vµ néi dung ®Æt ra trong b-íc tiÒn kh¶ thi. 1.2.1.3. Giai ®o¹n thiÕt kÕ kü thuËt: Sau khi ph-¬ng ¸n kh¶ thi ®-îc tr×nh duyÖt lªn c¬ quan chñ qu¶n xem xÐt vµ phª chuÈn, ®¬n vÞ thiÕt kÕ tiÕn hµnh ®-a ra c¸c th«ng sè cô thÓ cña c«ng tr×nh (sè lµn xe, cÊp ®-êng, tèc ®é xe ch¹y, kÕt cÊu mÆt ®-êng,...). §Ò ra c¸c ph-¬ng ¸n thi c«ng gi¶i phãng mÆt b»ng, ph-¬ng ¸n thi c«ng vµ c¸c gi¶i ph¸p kü thuËt. Nh- vËy trong giai ®o¹n thiÕt kÕ kü thuËt phôc vô cho c«ng tr×nh lµ rÊt chi tiÕt vµ cô thÓ víi môc tiªu lµ ®-a ra c¸c ph-¬ng ph¸p c«ng nghÖ nh»m thi c«ng vµ x©y dùng c«ng tr×nh. Do ®ã néi dung cña c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong giai ®o¹n nµy bao gåm c¸c néi dung sau: Thµnh lËp l-íi khèng chÕ c¬ së mÆt b»ng vµ ®é cao däc tuyÕn. Thµnh lËp b¶n ®å ®Þa h×nh tû lÖ lín cña khu vùc x©y dùng. ChuyÓn ph-¬ng ¸n tèi -u ®· chän ra thùc ®Þa. §o vÏ mÆt c¾t däc, mÆt c¾t ngang t¹i c¸c cäc lý tr×nh. C¾m c¸c mèc gi¶i phãng mÆt b»ng. NguyÔn ThÕ Long 14 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh 1.2.1.4. Giai ®o¹n lËp b¶n vÏ thi c«ng: Giai ®o¹n lËp b¶n vÏ thi c«ng lµ qu¸ tr×nh chi tiÕt hãa giai ®o¹n thiÕt kÕ kü thuËt b»ng ph-¬ng ph¸p b¶n vÏ thi c«ng, ®Ó cung cÊp chi tiÕt sè liÖu trªn b¶n vÏ cho c¸c ®¬n vÞ thi c«ng ngoµi thùc ®Þa. V× vËy giai ®o¹n nµy ph¶i chÝnh x¸c hãa vÒ kh¶o s¸t ®Þa h×nh, ®Þa chÊt thñy v¨n ®Ó x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè ®Þa h×nh. Nh- vËy néi dung c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong giai ®o¹n nµy bao gåm c¸c néi dung sau: 1. §o kiÓm tra m¹ng l-íi khèng chÕ thi c«ng c«ng tr×nh ®· ®-îc thiÕt kÕ trong giai ®o¹n thiÕt kÕ kû thuËt. 2. §o kiÓm tra l¹i mét c¸ch chÝnh x¸c vµ chi tiÕt toµn bé ®Þa h×nh thi c«ng tû lÖ lín 1/500  1/200. 3. Thµnh lËp mÆt c¾t däc, c¾t ngang cña tuyÕn. 4. Kh¶o s¸t l¹i tuyÕn kh«i phôc l¹i tuyÕn trªn thùc ®Þa, kh¶o s¸t thñy v¨n bæ sung c¸c sè liÖu cßn thiÕu trong b-íc thiÕt kÕ kü thuËt. 1.2.2. Giai ®o¹n thi c«ng Sau khi giai ®o¹n kh¶o s¸t thiÕt kÕ ®· hoµn thµnh c«ng viªc tiÕp theo cña tr¾c ®Þa ®ã chÝnh lµ chuyÓn sang giai ®o¹n thi c«ng. Giai ®o¹n thi c«ng chÝnh lµ qu¸ tr×nh sö dông l-íi khèng chÕ tr¾c ®Þa phôc vô cho bè trÝ c«ng tr×nh vµ thi c«ng ë ngoµi thùc ®Þa c¶ vÒ NguyÔn ThÕ Long 15 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh mÆt b»ng vµ ®é cao nh»m ®¶m b¶o c«ng tr×nh ®-îc chÝnh x¸c vµ theo ®óng thiÕt kÕ ®Ò ra. B¶n thiÕt kÕ tuyÕn ®· thèng nhÊt trong phßng trø¬c ®©y ®-îc chuyÓn ra thùc ®Þa theo c¸c sè liÖu vµ b×nh ®å tæng thÓ cña khu vùc. Tõ c¸c sè liÖu täa ®é c¸c ®iÓm ®Æc tr-ng ®· ®-îc x¸c ®Þnh trø¬c chóng ta tiÕn hµnh bè trÝ trªn thùc ®Þa, ®o ®¹c vµ kiÓm tra so víi täa ®é c¸c ®iÓm ®· thiÕt kÕ, tõ ®ã ®-a ra ph-¬ng ¸n hîp lý nhÊt ®Ó ®¶m b¶o cho c«ng tr×nh ®¹t ®é chÝnh x¸c cao nhÊt, còng nh- cã biÖn ph¸p kh¾c phôc víi nh÷ng sù cè cã thÓ xÈy ra trong qu¸ tr×nh thi c«ng. 1.2.3. Giai ®o¹n khai th¸c sö dông c«ng tr×nh C«ng t¸c tr¾c ®Þa trong thêi kú nµy lµ thµnh lËp m¹ng l-íi quan tr¾c chuyÓn dÞch, biÕn d¹ng ®Ó theo dâi vµ ®¸nh gi¸ sù æn ®Þnh cña c«ng tr×nh trong thêi kú ®i vµo vËn hµnh. ViÖc thµnh lËp c¸c m¹ng l-íi quan tr¾c vµ thêi gian quan tr¾c ®-îc phô thuéc vµo tõng lo¹i c«ng tr×nh, ®Æc ®iÓm cña c«ng tr×nh vµ tÝnh cÊp thiÕt cña c«ng tr×nh. 1.2.4. Yªu cÇu ®é chÝnh x¸c cña c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong giai ®o¹n kh¶o s¸t vµ thiÕt kÕ c«ng tr×nh. Mét trong nh÷ng nhiÖm vô chñ yÕu cña c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong giai ®o¹n kh¶o s¸t vµ thiÕt kÕ c«ng tr×nh chÝnh lµ ®Ó ®o vÏ b¶n ®å tû lÖ lín trªn khu vùc NguyÔn ThÕ Long 16 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh x©y dùng, vµ lùa chän ph-¬ng ¸n thiÕt kÕ hîp lý nhÊt cho x©y dùng c«ng tr×nh. Do ®ã viÖc ®ßi hái yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c c¶ vÒ mÆt b»ng lÉn ®é cao lµ vÊn ®Ò ®Æt lªn hµng ®Çu cña c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong giai ®o¹n nµy. 1.2.4.1. L-íi khèng chÕ mÆt b»ng 1. ph©n cÊp: L-íi khèng chÕ mÆt b»ng trªn khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh th-êng thµnh lËp ®Õn tû lÖ 1:500. L-íi ®-îc ph©n cÊp thµnh nhiÒu bËc cã thÓ tãm t¾t nhL-íi mÆt b»ng vµ ®é cao nhµ n-íc (L-íi tam gi¸c, l-íi ®a gi¸c h¹ng II  IV; L-íi thñy chuÈn h¹ng II  IV) sau: L-íi chªm dµy khu vùc (L-íi gi¶i tÝch hoÆc ®a gi¸c cÊp 1,2; Thñy chuÈn kü thuËt) L-íi khèng chÕ ®o vÏ (§-êng chuyÒn kinh vÜ, l-íi tam gi¸c nhá, l-íi giao héi,…) B¶ng 1.1. B¶ng ph©n cÊp, bËc l-íi NguyÔn ThÕ Long 17 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh 2. MËt ®é ®iÓm khèng chÕ: Theo quy ph¹m, mËt ®é ®iÓm trung b×nh c¸c ®iÓm khèng chÕ nhµ n-íc tõ h¹ng I  IV ®-îc quy ®Þnh nh- sau: Trªn khu vùc ®o vÏ b¶n ®å tû lÖ 1:5000 th× cø 20  30 km2 cÇn cã mét ®iÓm khèng chÕ mÆt b»ng vµ 10  20 km2 cÇn cã mét ®iÓm khèng chÕ ®é cao. Trªn khu vùc cÇn ®o vÏ b¶n ®å tû lÖ 1:2000; 1:1000; 1:500 th× cø 5  15 km2 cÇn mét ®iÓm khèng chÕ mÆt b»ng vµ 5  7 km2 cÇn cã mét ®iÓm khèng chÕ ®é cao. §Æc biÖt trªn c¸c khu vùc hÑp cã d¹ng kÐo dµi th× cø 5 km2 cÇn cã mét ®iÓm khèng chÕ mÆt b»ng. 3. §é chÝnh x¸c l-íi khèng chÕ: Tiªu chuÈn ®é chÝnh x¸c cña l-íi khèng chÕ mÆt b»ng ®-îc xem xÐt trong hai tr-êng hîp sau: a. Tr-êng hîp 1: NÕu l-íi khèng chÕ mÆt b»ng chØ thµnh lËp víi môc ®Ých ®o vÏ ®Þa h×nh nãi chung th× tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c lµ sai sè trung ph-¬ng vÞ trÝ ®iÓm cÊp khèng chÕ cuèi cïng so víi ®iÓm khèng chÕ c¬ së hay cßn gäi lµ sai sè tuyÖt ®èi vÞ trÝ ®iÓm. Quy ph¹m quy ®Þnh: Sai sè vÞ trÝ ®iÓm cña l-íi khèng chÕ ®o vÏ so víi ®iÓm khèng chÕ nhµ n-íc kh«ng ®-îc v-ît qu¸ 0.2mm trªn b¶n ®å, tøc lµ Mp  0.2mm*M. §èi víi vïng c©y rËm r¹p th× yªu cÇu ®é chÝnh x¸c nµy NguyÔn ThÕ Long 18 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh gi¶m ®i 1,5 lÇn, tøc lµ Mp  0.3mm*M (ë ®©y M lµ mÉu sè tû lÖ b¶n ®å cÇn thµnh lËp). b. Tr-êng hîp 2: NÕu l-íi khèng chÕ mÆt b»ng ®-îc thµnh lËp ®Ó phôc vô cho thi c«ng c¸c c«ng tr×nh th× tiªu chuÈn ®Ó ®¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c lµ sai sè trung ph-¬ng t-¬ng hç cña hai ®iÓm l©n cËn nhau thuéc cÊp khèng chÕ cuèi cïng hoÆc sai sè trung ph-¬ng vÞ trÝ t-¬ng hç gi÷a hai ®iÓm trªn kho¶ng c¸ch nµo ®ã. 4.C«ng thøc tÝnh mét sè d¹ng l-íi a. L-íi tam gi¸c ®o gãc: §èi víi l-íi tam gi¸c ®o gãc cÇn cè g¾ng thiÕt kÕ c¸c tam gi¸c gÇn víi tam gi¸c ®Òu. Trong tr-êng hîp ®Æc biÖt míi thiÕt kÕ c¸c tam gi¸c cã gãc nhän ®Õn 200, cßn c¸c gãc 1400. Ch¼ng h¹n dÞch vÞ däc cña chuçi tam gi¸c gÇn ®Òu, sau khi b×nh sai l-íi theo c¸c ®iÒu kiÖn h×nh ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: m L =L ( m mb 2 4n 2  3n  5 )  ( )2. b  9n (1.1) Trong ®ã: n lµ sè c¹nh trung gian trªn trªn ®-êng nèi ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi cña chuçi. mb b lµ sai sè trung ph-¬ng t-¬ng ®èi c¹nh ®¸y m  lµ sai sè trung ph-¬ng ®o gãc NguyÔn ThÕ Long 19 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh DÞch vÞ ngang trong chuçi tam gi¸c nh- trªn ®-îc tÝnh theo c«ng thøc: Khi sè l-îng tam gi¸c trong chuçi lµ ch½n m q = L  m2  2 2 n2  n  3 m . 15 n (1.2) Khi sè tam gi¸c trong chuçi lµ lÎ m q L =  m2 2n 2  5n  5 m  . 15 n 2 (1.3) Trong ®ã m  lµ sai sè trung ph-¬ng gãc ®Þnh h-íng cña c¹nh gèc b. L-íi tam gi¸c ®o gãc, c¹nh kÕt hîp c. L-íi tam gi¸c ®o c¹nh C¸c chØ tiªu c¬ b¶n H¹ng IV CÊp 1 CÊp 2 ChiÒu dµi c¹nh (km) 1  5 0.5  6 0.25  3 Sai sè t-¬ng ®èi giíi h¹n x¸c ®Þnh chiÒu dµi c¹nh 1:50000 1:20000 1:10000 Gãc nhá nhÊt trong tam gi¸c (0) 20 20 20 25 25 Gãc nhá nhÊt trong tø gi¸c (0) 25 Sè tam gi¸c gi÷a c¸c c¹nh gèc NguyÔn ThÕ Long 6 20 8 10 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh B¶ng 1.2. B¶ng C¸c chØ tiªu c¬ b¶n cña l-íi ®o gãc canh, l-íi ®o c¹nh L-íi ®-êng chuyÒn Tïy thuéc vµo diÖn tÝch vµ h×nh d¹ng kÝch th-íc, vÞ trÝ c¸c ®iÓm gèc mµ thiÕt kÕ l-íi ®-êng chuyÒn d-íi d¹ng ®-êng chuyÒn phï hîp, l-íi ®-êng chuyÒn víi c¸c ®iÓm nót hoÆc vßng khÐp. ViÖc ®¸nh gi¸ b¶n thiÕt kÕ l-íi ®-êng chuyÒn bao gåm: X¸c ®Þnh sai sè täa ®é c¸c ®iÓm nót, sai sè khÐp t-¬ng ®èi cña ®-êng chuyÒn, sau ®ã so s¸nh chóng víi c¸c h¹n sai t-¬ng øng. C«ng thøc -íc tÝnh gÇn ®óng cña tuyÕn ®-êng chuyÒn ®¬n phï hîp d¹ng bÊt kú tÝnh theo c«ng thøc. M2 = m   2 s m2  2 D  2 0 ,1 (1.4) Trong ®ã: D0,1 lµ kho¶ng c¸ch tõ ®Ønh ®Õn ®iÓm träng t©m G cña ®-êng chuyÒn. Sai sè khÐp giíi h¹n ®-êng chuyÒn tÝnh theo c«ng thøc. 2M 1  S  T (1.5) Víi S  lµ chiÒu dµi tuyÕn ®-êng chuyÒn T lµ mÉu sè sai sè t-¬ng ®èi cho phÐp cña ®-êng chuyÒn cÊp h¹ng t-¬ng øng NguyÔn ThÕ Long 21 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn §å ¸n tèt nghiÖp Bé m«m tr¾c ®Þa c«ng tr×nh 1.2.4.2. §é chÝnh x¸c vÒ ®é cao §é chÝnh x¸c vµ mËt ®é ®iÓm ®é cao ®-îc tÝnh to¸n kh«ng nh÷ng nh»m th¸a m·n cho c«ng t¸c ®o vÏ trong tªt c¶ c¸c gia ®o¹n thiÕt kÕ mµ cßn ph¶i ®¶m b¶o yªu cÇu cña c«ng t¸c bè trÝ c«ng tr×nh. 1.2.4.3. Yªu cÇu c«ng t¸c ®o vÏ §Ó ®¶m b¶o yªu cÇu c«ng t¸c ®o vÏ ®Þa h×nh c«ng tr×nh, sai sè ®é cao c¸c ®iÓm cña l-íi ®-îc x¸c ®Þnh theo kho¶ng cao ®Òu gi÷a c¸c ®-êng ®ång møc dùa vµo c«ng thøc m H = 1 h 5 (1.6) Trong ®ã: m H lµ sai sè trung ph-¬ng tæng hîp c¸c bËc l-íi khèng chÕ ®é cao. h lµ kho¶ng cao ®Òu gi÷a c¸c ®-êng ®ång møc 1.2.4.4. §¶m b¶o c«ng t¸c bè trÝ c«ng tr×nh: Khi -íc tÝnh ®é chÝnh x¸c vµ mËt ®é ®iÓm cña c¸c cÊp khèng chÕ ®é cao, cÇn xuÊt ph¸t tõ yªu cÇu cao nhÊt vÒ ®é chÝnh x¸c cña c«ng t¸c bè trÝ vÒ ®é cao trªn mÆt b»ng x©y dùng. Trong c«ng t¸c nµy ®é chÝnh x¸c th-êng ®-îc quy ®Þnh: Sai sè ®é cao cña mèc thñy NguyÔn ThÕ Long 22 Líp: Tr¾c ®Þa K51 – Phóc Yªn