Giáo trình Đo vẽ hoàn công công trình (Nghề: Trắc địa công trình - CĐ/TC) - Trường Cao đẳng nghề Xây dựng

Chia sẻ: Lạc Vũ Chi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Đo vẽ hoàn công công trình (Nghề: Trắc địa công trình - CĐ/TC) cung cấp cho học viên những nội dung về: đo hoàn công từng phần công trình; đo vẽ hoàn công công trình dạng đập, công trình lớn; lập phương án đo đạc; tính khối lượng thi công công trình;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Đo vẽ hoàn công công trình (Nghề: Trắc địa công trình - CĐ/TC) - Trường Cao đẳng nghề Xây dựng

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: ĐO VẼ HOÀN CÔNG CÔNG TRÌNH NGHỀ: TRẮC ĐỊA CÔNG TRÌNH TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP Quảng Ninh, năm 20….
BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông 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 MỞ ĐẦU 1. Khái niệm và phân loại 1. 1. Khái nệm Đo vẽ hoàn công là đo đạc xác định vị trí, cao độ, hình dáng, kích thước thực tế của công trình đã được xây dựng xong từng phần hay toàn phần rồi biểu diễn lên giấy. Độ chính xác đo vẽ hoàn công < 0.2*(dung sai cho phép) ghi trong tiêu chuẩn chuyên ngành. Chính vì lẽ đó bản vẽ hoàn công 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 hoàn công sẽ là cơ sở quan trọng để chính quyền nhà nước xem xét và đánh giá công trình có được thi công đúng theo giấy phép xây dựng đã cấp hay chưa. 2. Phân loại bản vẽ hoàn công - Dựa theo quy mô từng công trình có tính chất khác nhau. Mà chúng ta sẽ phân ra nhiều loại hoàn công khác nhau. Điển hình đó là: ✓ Bản vẽ hoàn công công việc xây dựng. ✓ Bản vẽ hoàn công bộ phận công trình. ✓ Bản vẽ hoàn công giai đoạn xây dựng. ✓ Bản vẽ hoàn công lắp đặt thiết bị. ✓ Bản vẽ hoàn công từng hạng mục công trình. ✓ Bản đồ hoàn công tổng thể công trình. - Tùy theo loại công việc, cấu kiện, bộ phận công trình, giai đoạn xây dựng, hạng mục công trình và loại công trình mà người ta tinh giảm bớt các yếu tố phụ để làm nổi bật các yếu tố chính. Ví dụ: ✓ Bản vẽ hoàn công san nền và gia cố nền ✓ Bản vẽ hoàn công thi công đường lộ, cầu giao thông ✓ Bản vẽ hoàn công về cống, hệ thống ống nước sạch ✓ Bản vẽ hoàn công tường, kè,… 3. Nội dung đo vẽ hoàn công ✓ Với công trình ngầm phải đo vẽ trước khi lấp đất: đo vẽ vị trí các đỉnh góc ngoặt, tâm các giếng, nơi giao nhau với công 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 công 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 công trình có tiết diện tròn như silo ống khói thì phải xác định tọa độ tâm tròn 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 công trình khác, độ cao mặt đường, đỉnh đường ray, khoảng cách giữa đường ra đến chỗ lồi ra của nhà hoặc công 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 hoàn công 2
3
Về nguyên tắc đo vẽ hoàn công phải thực hiện ngay sau khi kết thúc từng loại công việc (móng, tầng ngầm, từng tầng nhà, từng loại công trình kỹ thuật hạ tầng). Kết quả công tác đo vẽ hoàn công kịp thời từng loại công việc, từng phần công 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 không đúng gây nên. Bản đồ hoàn công tổng thể là cơ sở để nghiệm thu đưa công trình vào sử dụng. Ngoài ra nó còn là tài liệu rất quan trọng phục vụ cho việc thiết kế cải tạo mở rộng và nâng cấp công trình và cuối cùng là để thiết kế phương án bảo vệ công trình. 4. Xử lý số liệu và thành lập bản vẽ hoàn công Thông thường, khi đo hoàn công theo các điểm rời rạc đặc trưng trên công 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 toán, đo đạc được đưa lên bản vẽ hoàn công. Cơ sở để thành lập bản vẽ hoàn công là các bình đồ tỷ lệ lớn nhất có trên công trường, các bản vẽ thiết kế dưới dạng Autocad. Thông thường thì kích thước, tọa độ, cao độ hoàn công và các độ lệch tương ứng ghi trong dấu ngoặc đơn với màu sắc khác với màu sắc số liệu thiết kế 5. Các yêu cầu của bản vẽ hoàn công 5.1. Cách thể hiện và lập bản vẽ hoàn công công việc xây dựng: 1. Người phụ trách kỹ thuật thi công trực tiếp của nhà thầu thi công 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 công xây dựng công trình đo vẽ hoàn công, ghi các trị số thực tế thi công 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, thông số thực tế thi công của công việc xây dựng đúng với các kích thước, thông số của thiết kế bản vẽ thi công thì trên bản vẽ thiết kế đó là bản vẽ hoàn công. 3. Khi nghiệm thu, sau khi kiểm tra kết quả đo vẽ hoàn công thấy phản ảnh đúng thực tế thi công thì người giám sát thi công xây dựng công trình của chủ đầu tư hoặc người giám sát thi công xây dựng công trình của tổng thầu đối 4
với hình thức hợp đồng tổng thầu kiểm tra kết quả đo vẽ hoàn công ký tên xác nhận. ✓ Phải phản ảnh trung thực kết quả thực hiện thực tế thi công ngoài hiện trường. Tuyệt đối không được tự bỏ qua các sai số; ✓ Phải được lập ngay tại thời điểm nghiệm thu, không được hồi ký hoàn công. ✓ 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 công trình về sau. 5.2. Thể hiện và lập bản vẽ hoàn công bộ phận công trình, giai đoạn xây dựng, hạng mục công trình và công trình 1. Người phụ trách kỹ thuật thi công trực tiếp của nhà thầu thi công xây dựng chụp lại toàn bộ bản vẽ thi công đã được chủ đầu tư phê duyệt. ( có đóng dấu bản vẽ thi công 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 công xây dựng công trình đo vẽ hoàn công và lập bản vẽ như sau: – Trong trường hợp các kích thước, thông số thực tế thi công của bộ phận công trình xây dựng , công trình xây dựng đúng với các kích thước, thông số của thiết kế bản vẽ thi công thì bản vẽ thiết kế đó là bản vẽ hoàn công. Trong trường hợp trị số thiết kế có thay đổi thì ghi các trị số thực tế thi công 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 không 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 hoàn công 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. Ngoài ra, phía trên khung tên các bản vẽ hoàn công phải đóng dấu “Bản vẽ hoàn công” của nhà thầu thi công 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 hoàn công thấy phản ảnh đúng thực tế thi công thì người giám sát thi công xây dựng công trình của chủ đầu tư hoặc người giám sát thi công xây dựng công 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 công trình và loại công trình mà người ta tinh giảm bớt các yếu tố phụ để làm nổi bật các yếu tố chính. Ví dụ: 1. Bản vẽ hoàn công san nền và gia cố nền: thì chủ yếu là biểu diễn các lớp đất đã tôn nền và bề mặt nền đã được san lấp. 2. Bản vẽ hoàn công nạo vét lòng sông, lòng 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 hoàn công móng: thì chủ yếu biểu diễn vị trí, độ sâu cọc, kích thước bê tông đổ, kích thước bê tông, vị trí, đường kính cốt thép … 4. Bản vẽ hoàn công 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 toàn giao thông (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 toàn giao thông (hộ lan, cọc tiêu, gương cầu lồi, đường lánh nạn…), vị trí cầu, cống và các công trình khác gắn với dự án. ✓ Mặt cắt địa chất dọc tuyến và cao độ mực nước tính toán. 6
BÀI 1. ĐO HOÀN CÔNG TỪNG PHẦN CÔNG TRÌNH 1. Đánh dấu các điểm đặc trưng của phần công trình 1.1 Các điểm đặc trưng của hệ thống công trình kỹ thuật hạ tầng dưới mặt đất gồm: - Vị trí các điểm ngoặt. - Tâm các giếng - Điểm giao nhau của các công 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 công trình kỹ thuật hạ tầng vào công trình. - Độ cao của đáy, nắp hố móng, máng rãnh, nắp giếng, đỉnh ống dẫn. 1.2 Các điểm đặc trưng của hệ thống công trình kỹ thuật hạ tầng trên không gồm: - Vị trí các cột - Khoảng cách giữa tâm các cột - Độ cao của các dầm xà ngang - Khoảng cách dây dẫn đến các công 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 công 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 hoàn công 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 vuông 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 toàn bộ bức tường và vẽ được bản vẽ hoàn công 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 hoàn công 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 vuông 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 toàn bộ bức tường trên không gian ba chiều. Thông qua việc phóng đại trục Z mới mà ta có thể xác định được độ phẳng của các bức tường. 3. Vẽ bản vẽ hoàn công từng phần công trình Việc đo vẽ hoàn công 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 còn phải vẽ được bản vẽ mặt bằng của phần vừa thi công. Tuy nhiên sau khi hoàn 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 không có trong thiết kế hoặc ngoài dự toán, các hạng mục chưa thực hiện được. Đồng thời phải đo vẽ hoàn công nốt các phần chưa thực hiện đo vẽ hoàn công được. Các phần này bao gồm: Đo vẽ hoàn công phần nền sàn sau khi lát nền trong các tầng, đo hoàn công các bức tường và hoàn công các phần ốp lát trang trí. Trong qua trình đo vẽ hoàn công phần nền bao gồm các công 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, 0,5mm ceramic, granite, đá nhân tạo 8
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 công đòng thời lập bản vẽ hoàn công của công tác lát (láng). Hoàn công các bức tường và phần ốp lát trang trí. Công việc này là một công việc khó khăn do nhà càng cao càng khó nhìn thấy từ mặt đất. Không có sự đo vẽ hoàn công khó xác định khối lượng ốp lát mà đơn vị thi công đã thực hiện được có sai sót hay không. 4. Tính khối lượng hoàn công từng phần công trình Bản vẽ hoàn công là tài liệu dùng để tính khối lượng hoàn công từng phần của công trình, là căn cứ để thanh quyết toán từng phần công trình. 9
BÀI 2. ĐO VẼ HOÀN CÔNG CÔNG TRÌNH DẠNG ĐẬP, CÔNG TRÌNH LỚN 1. Lập phương án đo đạc 1.1. Khảo sát công trình Đập nước xây dựng cắt ngang dòng chảy chia khúc sông 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 sông 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 công trình phòng 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 công trình thuỷ lợi đòi 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 công 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 công 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 lòng sông 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 không 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 hoàn toàn đạt được theo yêu 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 fh gh  h (3-1) 2 h - chênh cao mặt nước sông trên khu vực cần đo. 2. Xác định tuyến đo Phạm vi đo vẽ địa hình lòng sông 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 lòng sông, cũng như việc biểu diễn các điểm đặc trưng đáy sông. Đo vẽ địa vật bờ sông 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 lòng sông có ý nghĩa quan trọng trong xây dựng thuỷ lợi cũng như trong khảo sát giao thông đường thuỷ. Việc đo vẽ địa hình lòng sông còn có ý nghĩa đặc biệt để nghiên cứu chế độ dòng sông: độ sâu dòng chảy, độ dốc mặt nước, trạng thái bờ sông…Trên cơ sở đo vẽ định kỳ địa hình lòng sông, ta xác định được sự biến đổi của lòng sông và những biến dạng của bờ trong nhiều năm. Đối với sông rộng 200 - 500 m, bình đồ lòng sông 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 sông và độ sâu dòng chảy được thể hiện trên các mặt cắt ngang bố trí trên hướng vuông góc với hướng dòng chảy và cách nhau 1 - 2 cm ở tỷ lệ của bình đồ. Nội dung của công tác đo sâu bao gồm: đo độ sâu các điểm lòng sông, xác định vị trí mặt bằng của chúng, đo độ cao mực nước tại thời điểm đo sâu. Việc đo sâu lòng sông 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 dòng chảy… 3.3.2. Thuỷ chuẩn mực nước sông Mực nước sông được đo tại các điểm đặc trưng của dòng sông được bố trí cách nhau 1 - 3 km. Các điểm đặc trưng có thể là: chỗ giao nhau của các dòng sông, nơi khúc sông có độ cao thay đổi đột ngột, chỗ có đảo, chỗ sông ngoặt hay uốn cong cạnh chân cầu, thượng và hạ lưu ngay chân đập…Những điểm đặc trưng của mặt nước sông 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 dòng sông, 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 khô. Khi mặt nước ổn định (độ cao của nó trong ngày thay đổi không quá 1cm) có thể đóng các cọc xuống ngang với mặt nước trong cùng một ngày trên toàn bộ khúc sông. Tuy nhiên khi đó cần lưu ý rằng việc thuỷ chuẩn các đầu cọc đã đóng cần kết thúc trong vòng 2 - 3 ngày để có thể tin tưởng rằng, trong khoảng thời gian đó độ cao các đầu cọc không bị thay đổi. Các cọc được đóng không 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 bêtông cố định của đường thuỷ chuẩn chính được đặt ngoài vùng ngập cách nhau 5 - 7 km và gần các điểm đặc trưng của dòng sông 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 lòng sông thì có thể đặt gàn lòng sông 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 (thông 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, còn khi độ dốc của sông 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 công 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 lòng sông. 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 HA x Mực nướcđo H1 b hA H2 H’1 H2 H’A Mực nước giả định l1 l2 H’2 I 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
ΔH1 − ΔH 2 x= .l2 ; Δh A = x + ΔH 2 L H 'A = H A − ΔH 2 − x (3-16) Cũng có thể tính từ trạm II: ΔH1 − ΔH 2 y= .l1 ; Δh A = ΔH 1 − y L 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: ΔH1 − ΔH 2 y= (H1 − H A ) ; Δh A = ΔH 1 − y H1 − H 2 H 'A = H A − ΔH1 + y (3-18) - Tính từ trạm II: ΔH1 − ΔH 2 x= (H A − H 2 ) ; Δh A = ΔH 2 + x H1 − H 2 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 dòng sông được thành lập dựa vào các số liệu đo đạc ngoài trời và các kết quả hiệu chỉnh chúng. Nhờ mặt cắt dọc dòng sông ta có thể thấy được độ dốc dọc của lòng sông, độ dốc dọc mặt nước. Vì vậy người ta sử dụng bản vẽ mặt cắt dọc dòng sông 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 dòng sông được chọn phụ thuộc vào ý nghĩa biểu diễn của mặt cắt, chiều dài và độ dốc của lòng sông. Thông thường người ta lấy tỷ lệ ngang từ 1: 25.000 - 1: 100.000 và tỷ lệ đứng là 1: 100. 16