intTypePromotion=1

Đề tài: " Một số biện pháp nâng cao độ chính xác khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm"

Chia sẻ: Lê Trung Hiếu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:42

0
160
lượt xem
68
download

Đề tài: " Một số biện pháp nâng cao độ chính xác khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm"

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Những năm gần đây với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thì công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đợc thúc đẩy một cách mạnh mẽ: quy hoạch phát triển đô thị xây dựng các nhμ máy để đi vμo sản xuất, xây dựng mạng lới giao thông, nhμ máy thủy điện…ngμy cμng đợc xây dựng một nhiều hơn, công trình cũ đợc tu bổ cho hiện đại hơn.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài: " Một số biện pháp nâng cao độ chính xác khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm"

  1. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: " Một số biện pháp nâng cao độ chính xác khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm" .
  2. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh Môc lôc Môc lôc 1 Më ®Çu 2 Ch­¬ng1 c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng ®­êng hÇm 1.1 C¬ së tr¾c ®Þa trong x©y dùng c«ng tr×nh ®­êng hÇm 5 1.1.1 L­íi khèng chÕ mÆt b»ng trªn mÆt b»ng trªn mÆt ®Êt 5 1.1.2 §Þnh h­íng c¬ së tr¾c ®Þa trong hÇm 6 1.1.3 L­íi khèng chÕ tr¾c ®Þa trong hÇm 6 1.1.4 Thµnh lËp hÖ thèng khèng chÕ ®é cao 7 1.2 Sai sè ®µo th«ng hÇm 8 1.2.1 Ph©n lo¹i sai sè ®µo th«ng hÇm vµ h¹n sai cho phÐp 8 1.2.2 C¸c nguån sai sè ®µo th«ng hÇm 10 1 C¸c nguån sai sè ¶nh h­ëng tíi ®é chÝnh x¸c h­íng ngang ®µo th«ng hÇm 2 C¸c nguån sai sè ¶nh h­ëng tíi ®é chÝnh x¸c vÒ ®é cao ®µo th«ng hÇm 1.2.3 Nguyªn t¾c ph©n phèi c¸c nguån sai sè 12 1. Nguyªn t¾c ¶nh h­ëng b»ng nhau 2. Nguyªn t¾c ¶nh h­ëng kh«ng b»ng nhau 1.3. ¦íc tÝnh sai sè cña l­íi khèng chÕ tr¾c ®Þa trªn mÆt ®Êt ®èi víi ®é chÝnh x¸c ®µo th«ng hÇm 13 1.3.1. L­íi ®­êng chuyÒn 13 1. C«ng thøc ®iÓm cuèi 2. C«ng thøc ®iÓm ®µo th«ng 1.3.2. L­íi tam gi¸c vµ l­íi GPS 16 Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 1
  3. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh 1. ¦íc tÝnh theo sai sè trung ph­¬ng vÞ trÝ ®iÓm cuèi chuçi 2. ¦íc tÝnh sai sè h­íng ngang ®iÓm ®µo th«ng hÇm 1.4 ¦íc tÝnh ®é chÝnh x¸c ®o ®­êng chuyÒn trong hÇm 20 1.4.1 §èi víi ®o¹n hÇm th¼ng hoÆc cong cã b¸n kÝnh rÊt lín 20 1.4.2 §èi víi ®o¹n hÇm cã b¸n kÝnh nhá 21 Ch­¬ng 2: mét sè biÖn ph¸p n©ng cao ®é chÝnh x¸c khèng chÕ tr¾c ®Þa mÆt b»ng trong hÇm 22 2.1 §Æc ®iÓm cña khèng chÕ tr¾c ®Þa mÆt b»ng trong hÇm 22 2.2 C¸c ph­¬ng ph¸p thµnh lËp l­íi mÆt b»ng trong hÇm 24 2.3 C¸c ph­¬ng ph¸p n©ng cao ®é chÝnh x¸c l­íi 25 2.3.1 N©ng cao ®é chÝnh x¸c ®o ®¹c 25 2.3.2 thiÕt kÕ mét sè d¹ng l­íi mÆt b»ng trong hÇm 26 2.4ThiÕt kÕ ®­êng chuyÒn trong hÇm cã ®o thªm ph­¬ng vÞ b»ng m¸y con quay 27 2.5 N©ng cao ®é chÝnh x¸c chuyÒn täa ®é tõ mÆt ®Êt xu«ng hÇm 33 CH¦¥NG 3: THIÕT KÕ Vµ §O §¹C THùC NGHIÖM Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 2
  4. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh Më §ÇU Nh÷ng n¨m gÇn ®©y víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña nÒn kinh tÕ th× c«ng cuéc c«ng nghiÖp hãa hiÖn ®¹i hãa ®­îc thóc ®Èy mét c¸ch m¹nh mÏ: quy ho¹ch ph¸t triÓn ®« thÞ x©y dùng c¸c nhµ m¸y ®Ó ®i vµo s¶n xuÊt, x©y dùng m¹ng l­íi giao th«ng, nhµ m¸y thñy ®iÖn…ngµy cµng ®­îc x©y dùng mét nhiÒu h¬n, c«ng tr×nh cò ®­îc tu bæ cho hiÖn ®¹i h¬n. Hoµ chung trong sù ph¸t triÓn cña khoa häc kü thuËt, th× yªu cÇu thi c«ng vËn hµnh c«ng tr×nh nãi trung vµ c«ng tr×nh hÇm nãi giªng ngµy mét ®ßi hái cã ®é chÝnh x¸c cao, ®¶m b¶o cho c«ng tr×nh cã ®é chÝnh x¸c quy ®Þnh. §Ó ®¸p øng nhu cÇu ®ã th× c«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng c«ng tr×nh hÇm gi÷ vai trß cùc kú quan träng trong suèt qu¸ tr×nh thiÕt kÕ, thi c«ng, sö dông c«ng tr×nh hÇm. Trong ®ã, ®¶m b¶o ®µo th«ng hÇm ®æi h­íng ®­îc ®­a lªn hµng ®Çu. C¬ së tr¾c ®Þa phôc vô x©y dùng mét c«ng tr×nh ®­êng hÇm lµ lËp l­íi khèng chÕ tr¾c ®Þa trªn mÆt ®Êt vµ x©y dùng hÖ thèng khèng chÕ tr¾c ®Þa trong hÇm. V× vËy viÖc thµnh lËp l­íi khèng chÕ cã ®é chÝnh x¸c cã vai trß rÊt quan träng, trong viÖc ®µo th«ng hÇm ®æi h­íng. §èi víi c«ng tr×nh cô thÓ, tïy tõng ®Æc ®iÓm cô thÓ cña ®­êng hÇm mµ ta cã c¸c ph­¬ng ph¸p thµnh lËp l­íi khèng chÕ kh¸c nhau. Víi môc ®Ých trªn d­íi sù h­íng dÉn cña thÇy gi¸o Ph¹m Quèc Kh¸nh t«i ®­îc nhËn ®Ò tµi: “ Mét sè biÖn ph¸p n©ng cao ®é chÝnh x¸c khèng chÕ tr¾c ®Þa mÆt b»ng trong hÇm” Néi dung cô thÓ ®­îc tr×nh bµy nh­ sau: Ch­¬ng 1: C«ng t¸c tr¾c ®Þa trong x©y dùng ®­êng hÇm Trong ch­¬ng nµy sÏ nªu nªn c¬ së tr¾c ®Þa trong x©y dùng c«ng tr×nh hÇm, sai sè ®µo th«ng hÇm, ­íc tÝnh sai sè cña l­íi khèng chÕ tr¾c ®Þa trªn mÆt ®Êt Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 3
  5. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh víi ®é chÝnh x¸c ®µo th«ng hÇm vµ ­íc tÝnh ®é chÝnh x¸c ®o ®­êng chuyÒn trong hÇm. Ch­¬ng 2: Mét sè biÖn ph¸p n©ng cao ®é chÝnh x¸c khèng chÕ tr¾c ®Þa mÆt b»ng trong hÇm Nãi nªn ®Æc ®iÓm cña khèng chÕ tr¾c ®Þa mÆt b»ng trong hÇm, c¸c biÖn ph¸p thµnh lËp l­íi l­íi mÆt b»ng trong hÇm vµ mét sè biÖn ph¸p n©ng cao ®é chÝnh x¸c khèng chÕ tr¾c ®Þa mÆt b»ng trong hÇm. Ch­¬ng 3: ThiÕt kÕ vµ ®o ®¹c l­íi thùc nghiÖm Giíi thiÖu vÒ m« h×nh ®­êng hÇm, thiÕt kÕ mét sè d¹ng l­íi mÆt b»ng trong hÇm vµ ®o ®¹c vµ sö lý sè liÖu sÏ lµ chøng minh cô thÓ cho ®Ò tµi. §Ó hoµn thµnh ®­îc c¸c chñ ®Ò nªu trªn cña ®å ¸n, t«i ®­îc c¸c thÇy c« trong khoa gióp ®ì cïng sù chØ b¶o h­íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o Ph¹m Quèc Kh¸nh . MÆc dï ®· cè g¾ng nh­ng do kiÕn thøc chuyªn m«n cßn h¹n hÑp, thêi gian nghiªn cøu ®Ò tµi cßn Ýt nªn ®å ¸n kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. T«i rÊt mo ng ®­îc sù chØ b¶o cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c ®ång nghiÖp ®Ó ®å ¸n ®­îc hoµn chØnh h¬n. T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n Hµ Néi 6 - 2008 Sinh viªn Vò V¨n Trung Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 4
  6. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh CH¦¥NG I C¤NG t¸c TR¾C §ÞA TRONG X¢Y DùNG §¦êng HÇM 1.1 C¥ së TR¾C §ÞA TRONG X¢Y DùNG C¤NG TR×NH §¦êNG HÇM NhiÖm vô chñ yÕu cña tr¾c ®Þa trong x©y dùng ®­ßng hÇm lµ b¶o ®¶m ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng víi ®é chÝnh x¸c theo yªu cÇu. §ång thêi b¶o ®¶m ®é chÝnh x¸c x©y dùng ®­êng hÇm,c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc trong hÇm ®óng víi h×nh d¹ng kÝch th­íc thiÕt kÕ vµ quan tr¾c biÕn d¹ng c«ng tr×nh trong ló c thi c«ng cung nh­ lóc sö dông ®­êng hÇm. C¬ së tr¾c ®Þa phôc vô x©y dùng mét c«ng tr×nh hÇm lµ lËp l­íi khèng chÕ tr¾c ®Þa trªn mÆt ®Êt,chuyÒn täa ®é, ph­¬ng vÞ vµ ®é cao xuèng hÇm qua cöa hÇm, th«ng giã, giÕng ®øng, giÕng nghiªng… vµ x©y dùng hÖ thèng khèng chÕ tr¾c ®Þa trong hÇm 1.1.1 L­íi khèng chÕ mÆt b»ng trªn mÆt ®Êt L­íi khèng chÕ tr¾c ®Þa trªn mÆt ®Êt lµ ®iÒu kiÖn c¬ b¶n, quyÕt ®Þnh toµn bé c¸c c«ng viÖc trong x©y dùng hÇm, lµ c¬ së cña luíi khèng chÕ tr¾c ®Þa trong hÇm mµ dùa vµo ®ã ®Ó chØ ®¹o ®µo hÇm, bè trÝ c¸c kiÕn tróc trong hÇm vµ quan tr¾c biÕn d¹ng c«ng tr×nh khi hÇm ®­îc ®­a vµo sö dông. ViÖc thµnh lËp l­íi khèng chÕ mÆt b»ng trªn mÆt ®Êt ®­îc hoµn thµnh tr­íc khi ®µo hÇm. tr­íc ®©y l­íi khèng chÕ mÆt b»ng th­êng ®­îc thµnh lËp d­íi d¹ng chuçi tam gi¸c ®o gãc cã ®o thªm c¹nh ®¸y, l­íi tam gi¸c ®o gãc c¹nh hoÆc l­íi ®­êng chuyÒn. Tõ nh­ng n¨m 90 cña thÕ kû truíc, n­íc ta ®· b¾t ®Çu øng dông c«ng nghÖ GPS x©y dùng l­íi khèng chÕ mÆt b»ng trong thi c«ng ®­êng hÇm ®iÎn h×nh lµ l­íi GPS hÇm H¶I V¢N, l­íi GPS thi c«ng ®­êng hÇm thñy ®iÖn A V¦¥NG… Thµnh lËp l­íi khèng chÕ mÆt b»ng trªn mÆt ®Êt b»ng c«ng nghÖ GPS cã ­u ®iÓm v­ît tréi so víi l­íi tr¾c ®Þa truyÒn thèng; kh«ng cÇn th«ng h­íng, ®é Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 5
  7. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh chÝnh x¸c cao, ®å h×nh l­íi linh ho¹t, ®o nhanh, chi phÝ thÊp nªn c«ng nghÖ GPS ngµy cµng ®­îc sö dông réng r·i 1.1.2 §Þnh h­íng c¬ së tr¾c ®Þa trong hÇm ViÖc chuyÒn täa ®é vµ ph­¬ng vÞ tõ hÖ thèng khèng chÕ mÆt b»ng trªn mÆt ®Êt xuèng hÇm ®Ó t¹o sè liÖu khëi tÝnh cho c¬ së tr¾c ®Þa trong hÇm gäi lµ ®Þnh huíng c¬ së tr¾c ®Þa trong hÇm,hoÆc cßn gäi lµ ®o liªn hÖ hoÆc ®o nèi.Qua ®ã lµm cho khèng chÕ mÆt b»ng trong hÇm cã cïng hÖ täa ®é víi khèng chÕ mÆt b»ng trªn mÆt ®Êt. Cã thÓ ®Þnh h­íng qua cöa hÇm hoÆc nèi ®µo phô tïy thuéc vµo tõng hÇm cô thÓ.NÕu ®­êng hÇm ®­îc ®Þnh h­íng qua cöa hÇm th× ®o nèi nh­ l­íi khèng chÕ trªn mÆt ®Êt, nÕu ®­êng hÇm dµi trªn cã giÕng ®øng th× cã thÓ ®Þnh h­íng ®­êng hÇm qua giÕng ®øng b»ng ph­¬ng ph¸p tam gi¸c liªn hÖ hoÆc dïng m¸y con quay x¸c ®Þnh ph­¬ng vÞ khëi ®Çu cña ®­êng chuyÒn trong hÇm. 1.1.3 L­íi khèng chÕ tr¾c ®Þa trong hÇm Do ®iÒu kiÖn thi c«ng trong hÇm chËt hÑp nªn khèng chÕ tr¾c ®ia trong hÇm ®­îc x©y dùng d­íi d¹ng lµ l­íi ®­êng chuyÒn.§­êng chuyÒn trong hÇm ®­îc chia thµnh c¸c lo¹i sau: §­êng chuyÒn tiÖm cËn: trong tr­êng hîp giÕng ®øng ®­îc ®µo lÖch sang mét bªn cña ®­êng hÇm th× cÇn thµnh lËp ®­êng chuyÒn tiÖm cËn ®Ó dÉn täa ®é vµ ph­¬ng vÞ ®­îc chuyÒn tõ trªn mÆt ®Êt xuèng vµo ®­êng hÇm chÝnh. §­êng chuyÒn thi c«ng: ®­îc thµnh lËp víi c¹nh g¾n ®Ó tiÖn chØ ®¹o ®µo hÇm theo tiÕn ®é thi c«ng hÇm . §­êng chuyÒn c¹nh dµi: Khi hÇm ®· ®µo ®­îc mét ®o¹n dµi, ®­êng chuyÒn thi c«ng gåm nhiÒu c¹nh g¾n sÏ kh«ng ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vÒ ph­¬ng vÞ. Lóc ®ã cÇn thµnh lËp ®­êng chuyÒn c¹nh dµi dùa trªn c¸c ®iÓm cña ®­êng chuyÒn thi c«ng (bá qua mét sè ®iÓm trung gian) ®Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c ph­¬ng vÞ. §­êng chuyÒn trong hÇm lµ ®­êng chuyÒn nh¸nh. Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 6
  8. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh 1.1.4 Thµnh lËp hÖ thèng khèng chÕ ®é cao Trôc ®­êng hÇm vµ c¸c kiÕn tróc trong hÇm ®­îc x¸c ®Þnh vµ ®­îc bè trÝ trong kh«ng gian ba chiÒu. §Ó ®¶m b¶o th«ng hÇm ®èi h­íng, x©y dùng c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc, l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ trong hÇm vµ ®o lón, cÇn ph¶i thµnh lËp hÖ thèng khèng chÕ ®é cao t­¬ng tù nh­ khèng chÕ mÆt b»ng, hÖ thèng khèng chÕ ®é cao bao gåm: + Khèng chÕ ®é cao trªn mÆt ®Êt: thµnh lËp c¸c tuyÕn thñy chuÈn xuÊt ph¸t tõ ®iÓm thñy chuÈn nhµ n­íc vµ cã thÓ t¹o thµnh l­íi. T¹i c¸c cöa hÇm vµ gÇn miÖng giÕng ®øng cÇn cã ®iÓm mèc ®é cao. §é chÝnh x¸c cña mèc ®é cao trªn mÆt ®Êt tïy thuéc vµo yªu cÇu ®é chÝnh x¸c ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng theo ph­¬ng th¼ng ®øng (®é cao), tïy thuéc vµo chiÒu dµi ®­êng hÇm, sai sè cho phÐp l¾p ®Æt thiÕt bÞ trong hÇm vµ yªu cÇu ®é chÝnh x¸c ®o biÕn d¹ng. Nh­ng th«ng th­êng thñy chuÈn h¹ng III cã thÓ ®¸p øng nhu cÇu ®ã. Ngoµi ra cã thÓ ®o cao b¨ng GPS. Khi đo cao b»ng GPS cÇn chó ý ®Õn dÞ th­êng ®é cao ®Ó chó ý chuyÓn ®é cao tr¾c ®Þa vÒ ®é cao th­êng. HTD= H  +  (1.1) + ChuyÒn ®é cao tõ mÆt ®Êt xuèng hÇm: tõ c¸c mèc ®é cao ë cöa hÇm hoÆc gÇn miÖng giÕng ®øng chuyÒn ®é cao xuèng hÇm qua cöa hÇm hoÆc qua giÕng ®øng ®Ó lµm sè liÖu khëi tÝnh ®é cao trong hÇm. + Khèng chÕ ®é cao trong hÇm: thµnh lËp c¸c tuyÕn thñy chuÈn tõ c¸c ®iÓm khëi tÝnh ®é cao ë cöa hÇm hoÆc ë ®¸y giÕng ®øng ®Õn g­¬ng hÇm. C¸c ®iÓm mèc ®é cao trong hÇm th­êng trïng víi c¸c ®iÓm ®­êng chuyÒn trong hÇm. TuyÕn thñy chuÈn trong hÇm lµ tuyÕn nh¸nh. Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 7
  9. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh 1.2 sai sè §µO TH¤NG HÇM 1.2.1 Ph©n lo¹i sai sè ®µo th«ng hÇm vµ h¹n sai cho phÐp C¸c nguån sai sè ¶nh h­ëng ®Õn ®é chÝnh x¸c ®µo th«ng hÇm bao gåm sai sè do tr¾c ®Þa, do thi c«ng, do thiÕt kÕ, ë ®©y chØ quan t©m tíi sai sè do tr¾c ®Þa. Trong thi c«ng ®µo hÇm, do sai sè cña l­íi khèng chÕ trªn mÆt ®Êt, sai sè do liªn hÖ, sai sè cña l­íi khèng chÕ trong hÇm vµ sai sè bè trÝ chi tiÕt nªn hai trôc tim hÇm ®µo ®èi h­íng kh«ng thÓ g¹p nhau chÝnh x¸c tuyÖt ®èi ®­îc mµ cã mét tû lÖ lÖch nhÊt ®Þnh gäi lµ sai sè ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng. Ký hiÖu lµ  ,sai sè trung ph­¬ng t­¬ng øng ký hiÖu lµ M (h×nh 1.1 , h×nh 1.2) ▲ ▲  B A Trôc hÇm sau khi ®iÒu chØnh H×nh 1.1 sai sè ®µo th«ng hÇm trong mÆt ph¼ng n»m ngang H C P2  h A P1 Y q l X H×nh 1.2 sai sè ®µo th«ng hÇm trong kh«ng gian Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 8
  10. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh + H×nh chiÕu cña  trªn h­íng trôc tim hÇm gäi lµ sai sè h­íng däc, ký hiÑu lµ l, sai sè trung ph­¬ng t­¬ng øng la Ml. Sai sè nµy ph¶i n»m trong mét ph¹m vi nhÊt ®Þnh L Ml ≤ (1.2) 4000 Ml: sai sè trung ph­¬ng h­íng däc L: chiÒu dµi ®o¹n hÇm ®µo ®èi h­íng, ®¬n vÞ lµ mÐt + H×nh chiÕu cña  trªn h­íng vu«ng gãc víi trôc hÇm trong mÆt ph¼ng n»m ngang gäi lµ sai sè h­ãng ngang, kÝ hiÖu lµ q, sai sè trung ph­¬ng t­¬ng øng lµ Mq, ®©y lµ sai sè quan träng nhÊt v× nÕu sai sè nµy v­ît qu¸ h¹n sai cho phÐp th× sÏ lµm thay ®æi h×nh d¹ng h×nh häc cña ®­êng hÇm dÉn tíi ph¶i ®iÒu chØnh ®µo ®¾p g©y tæn thÊt cho c«ng tr×nh. + H×nh chiÕu cña  trªn ph­¬ng th¼ng ®øng gäi lµ sai sè ®é cao, ký hiÖu lµh, sai sè trung ph­¬ng t­¬ng øng la Mh, sai sè ®é cao còng quan träng nh­ sai sè h­íng ngang nh­ng víi kü thu¹t ®o cao hiÖn nay dÔ dµng ®¸p øng ®­îc yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c. Sai sè trung ph­¬ng h­íng ngang vµ sai sè trung ph­¬ng ®é cao cho phÐp khi ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng theo quy ®Þnh nh­ b¶ng 1.1. B¶ng 1.1. Sai sè trung ph­ong h­íng ngang vµ sai sè trung ph­¬ng ®é cao ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng ChiÒu dµi ®o¹n hÇm ®µo ≤4 8  10 1013 1317 1720 ®èi h­íng (km) Sai sè trung ph­¬ng 50 75 100 150 200 250 h­íng ngang Mq (mm) Sai sè trung ph­¬ng 25 ®é cao Mh (mm) Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 9
  11. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh 1.2.2 C¸c nguån sai sè ®µo th«ng hÇm Sai sè ®µo th«ng hÇm chñ yÕu lµ sai sè cña khèng chÕ trªn mÆt ®Êt, sè ®o liªn hÖ vµ sai sè cña khèng chÕ trong hÇm. Nh­ ®· biÕt, ®Ó ®¶m b¶o ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng víi ®é chÝnh x¸c quy ®Þnh th× sai sè h­íng ngang lµ quan träng vµ ®¸ng chó ý nhÊt. V× vËy cÇn xÐt c¸c nguån sai sè ¶nh h­ëng ®Õn ®é chÝnh x¸c h­íng ngang ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng. 1. C¸c nguån sai sè ¶nh h­íng tíi ®é chÝnh x¸c h­íng ngang ®µo th«ng hÇm. a) §èi víi ®­êng hÇm th¼ng C¸c nguån sai sè ¶nh h­ëng tíi ®é chÝnh x¸c h­íng ngang ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng Sai sè trung ph­¬ng h­íng ngang cña khèng chÕ tr¾c ®Þa trªn mÆt ®Êt , ký hiÖu lµ m1. Sai sè trung ph­¬ng h­íng ngang cña ®Þnh h­íng hÇm: nÕu ®Þnh h­íng qua hai cöa hÇm th× kh«ng cã sai sè nµy. + NÕu ®Þnh h­íng qua mét cöa hÇm vµ mét giÕng ®øng (hoÆc giÕng nghiªng hoÆc hÇm phô dµi) th× sai sè h­íng ngang cña ®Þnh h­íng qua giÕng ®øng, ký hiÖu la m2. + NÕu ®Þnh h­íng qua hai giÕng ®øng th× cã sai sè h­íng ngang cña ®Þnh h­íng qua hai giÕng ®øng, ký hiÖu lµ m2 vµ m3. Sai sè trung ph­¬ng h­íng ngang cña khèng chÕ tr¾c ®Þa trong hÇm, ký hiÖu lµ m4 va m5. Víi gi¶ thiÕt c¸c nguån sai sè ®éc lËp víi nhau th× sai sè trung ph­¬ng tæng hîp h­íng ngang ë chç ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng sÏ tïy tr­êng hîp mµ tÝnh theo c«ng thøc sau: §èi víi ®o¹n hÇm ®­îc ®Þnh h­íng qua hai cöa hÇm: Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 10
  12. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh Mq= (1.3) m12  m 4  m5 2 2 §èi víi ®o¹n hÇm ®­îc ®Þnh h­íng qua mét cöa hÇm vµ mét giÕng ®øng: Mq= m12  m2  m4  m52 (1.4) 2 2 §èi víi ®o¹n hÇm ®­îc ®Þnh h­íng qua hai giÕng ®øng: Mq= m12  m 2  m32  m 4  m52 (1.5) 2 2 b) §èi víi ®­êng hÇm cong Sai sè trung ph­¬ng h­íng ngang vµ sai sè trung ph­¬ng h­íng däc cña khèng chÕ tr¾c ®Þa ®Òu cã ¶nh h­ëng tíi ®é chÝnh x¸c h­íng ngang ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng v× vËy vÕ ph¶i cña c«ng thøc (1.3), (1.4) ,(1.5), ph¶i thay b»ng sai sè trung ph­¬ng tæng hîp h­íng ngang vµ h­íng däc cña c¸c nguån sai sè t­¬ng øng la mi’ (i= 1, 2, 3, 4, 5) Víi gi¶ thiÕt sai sè trung ph­¬ng h­íng däc b»ng sai sè trung ph­¬ng h­íng ngang, ta cã: mi’= mi 2 , (i= 1, 2, 3, 4, 5) (1.6) 2. C¸c nguån sai sè ¶nh h­ëng tíi ®é chÝnh x¸c vÒ ®å cao ®µo th«ng hÇm Ph©n tÝch t­¬ng tù nh­ trªn th× ta cã c¸c nguån sai sè ¶nh h­ëng tíi ®é chÝnh x¸c ®é cao ®µo th«ng hÇm: Sai sè cña khèng chÕ ®é cao trªn mÆt ®Êt: mh1 . Sai sè chuyÒn ®é cao tõ trªn mÆt ®Êt xuèng hÇm: + NÕu chuyÒn ®é cao qua hai cöa hÇm th× xem nh­ kh«ng cã sai sè nµy. + NÕu chuyÒn ®é cao qua mét cöa hÇm vµ mét giÕng ®øng th× cã sai sè chuyÒn ®é cao qua giÕng ®øng ®ã, ký hiÖu lµ mh2 . + NÕu chuyÒn ®é cao qua hai giÕng ®øng, ta cã mh2 vµ mh3 . Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 11
  13. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh Sai sè cña khèng chÕ ®é cao trong hÇm , tøc sai sè cña hai tuyÕn thñy chuÈn nh¸nh trong hÇm, ký hiÖu lµ mh4 vµ mh5 . GØa thiÕt c¸c nguån sai sè ®éc lËp nhau th× sai sè trung ph­¬ng tæng hîp ®é cao ë chç ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng sÏ tïy tõng tr­êng hîp mµ ¸p dông c«ng thøc : Víi ®o¹n hÇm ®­îc chuyÒn ®é cao qua hai cöa hÇm: m2  m2  m2 Mh= (1.7) h1 h4 h5 Víi ®o¹n hÇm ®­îc chuyÒn qua mét cöa hÇm vµ mét giÕng ®øng : Mh= (1.8 ) 2 2 2 2 mh  mh  mh  mh 5 1 2 4 Víi ®o¹n hÇm mµ ®é cao ®­îc chuyÒn qua hai giÕng ®øng: Mh= (1.9) 2 2 2 2 2 mh  mh  mh  mh  mh 5 1 2 3 4 ¶nh h­ëng cña c¸c nguån sai sè ®é cao thµnh phÇn ®Õn ®é chÝnh x¸c ®é cao ®µo th«ng hÇm trong hÇm th¼ng còng nh­ trong hÇm cong nªn chØ ¸p dông c¸c c«ng thøc (1.7), (1.8), (1.9) cho tõng tr­êng hîp cô thÓ. 1.2.3 Nguyªn t¾c ph©n phèi c¸c nguån sai sè Trªn thùc tÕ thi c«ng th­êng cÇn ph¶i ph©n phèi tháa ®¸ng sai sè cho phÐp ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng cho c¸c nguån sai sè thµnh phÇn. Nh­ vËy ph­¬ng ¸n tr¾c ®Þa míi cã tÝnh kh¶ thi vµ hiÖu qu¶ cao. Cã hai nguyªn t¾c ph©n phèi: 1. Nguyªn t¾c ¶nh h­ëng b»ng nhau NÕu ®iÒu kiÖn thùc tÕ cho thÊy c¸c nguån sai sè thµnh phÇn ®éc lËp nhau vµ cã ¶nh h­ëng xÊp xØ nh­ nhau ®Õn ®é chÝnh x¸c h­íng ngang ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng th× tõ c¸c c«ng thøc (1.3), (1.4), (1.5) ta cã Mq m1=m4=m5= =0,58Mq (1.10 ) 3 Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 12
  14. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh Mq m1=m2=m4=m5= =0.5Mq (1.11 ) 4 Mq m1=m2=m3=m4=m5= =0.45Mq (1.12 ) 5 Víi ®­êng hÇm cong ta cã c«ng thøc t­¬ng øng: 0,58M q m1=m4=m5= =0,41Mq (1.13 ) 2 0,5M q m1=m2=m4=m5= =0,35Mq (1.14 ) 2 0,45M q m1=m2=m3=m4=m5= =0,31Mq (1.15 ) 2 Trong ®ã Mq lµ sai sè h­íng ngang ®µo th«ng hÇm ®èi h­íng 2. Nguyªn t¾c ¶nh h­ëng kh«nng b»ng nhau NÕu dùa vµo ®iÒu kiÖn thùc tÕ nh­ m¹ng d¹ng l­íi thiÕt kÕ, m¸y mãc thiÕt bÞ hiÖn cã ph­¬ng ph¸p ®o … cã thÓ dù tÝnh tr­íc ¶nh h­ëng cña mét sè nguån sai sè thµnh phÇn th× thay sè liÖu ®ã vµo vÕ ph¶i cña c«ng thøc (1.3), (1.4), (1.5) vµ ¸p dông nguyªn t¾c ¶nh h­ëng b»ng nhau cña c¸c nguån sai sè cßn l¹i ®Ó tÝnh. 1.3 ¦íC TÝNH SAI Sè CñA L¦íi KHèNG CHÕ TR¾C §ÞA TR£N MÆT §ÊT §èI VíI §é CHÝNH X¸C §µO TH¤NG HÇM 1.3.1 L­íi ®­êng chuyÒn NÕu dïng ®­êng chuyÒn lµm khèng chÕ ®éc lËp trªn mÆt ®Êt th× ph¶i thµnh lËp ®­êng chuyÒn khÐp kÝn hoÆc Ýt nhÊt còng ph¶i chän ngoµi ®­êng chuyÒn mét vµi ®iÓm, tõ ®ã (cã thÓ ®o gãc kh«ng ®o c¹nh) ®o hai gãc nèi ë ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi ®­êng chuyÒn ®Ó t¹o thµnh ®a gi¸c khÐp kÝn vÒ gãc. 1. C«ng thøc ®iÓm cuèi Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 13
  15. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh C«ng thøc tÝnh sai sè trung ph­¬ng h­íng ngang m x cña ®iÓm cuèi ®­êng c chuyÒn sau khi b×nh sai ®iÒu kiÖn khÐp gãc: 2 m m 2 =[ms2 cos2  ] + 2 [ 2 ] (1.16)  x c Trong ®ã ms , m lµ sai sè trung ph­¬ng ®o c¹nh vµ sai sè trung ph­¬ng ®o gãc ®­êng chuyÒn.  lµ gãc ph­¬ng vÞ c¹nh ®­êng chuyÒn.  lµ hoµnh ®é cña ®iÓm ®­êng chuyÒn khi lÊy träng t©m cña ®­êng chuyÒn lµm gèc cña hÖ täa ®é. [ y]  i = yi – y0 ; y0 = ; n lµ sè c¹nh ®­êng chuyÒn. n 1 2. C«ng thøc ®iÓm ®µo th«ng ¶nh h­ëng cña sai sè ®o gãc vµ ®o c¹nh ®­êng chuyÒn ®èi víi ®é chÝnh x¸c h­íng ngang ®µo th«ng hÇm ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: " m mx = (1.17) [ R y2 ]   ms' mx = (1.18) [d x2 ] s s Trong ®ã m lµ sai sè trung ph­¬ng ®o gãc; [R2y] lµ tæng b×nh ph­¬ng kho¶ng c¸ch tõ c¸c ®iÓm cña ®­êng chuyÒn ®Õn mÆt ®µo th«ng, h×nh 1.3. ms lµ sai sè trung ph­¬ng t­¬ng ®èi ®o c¹nh ®­êng chuyÒn; s [d2x] lµ tæng b×nh ph­¬ng h×nh chiÕu cña c¸c c¹nh ®­êng chuyÒn lªnmÆt ®µo th«ng. Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 14
  16. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh T rôc tim hÇm X M Æt ®µo th«ng M R y3 3 Y C R y1 1 R y4 4 R y2 0 T H×nh 1.3 Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®­êng chuyÒn tíi mÆt ®µo th«ng Cã thÓ cho r»ng ¶nh h­ëng sai sè ®o gãc vµ ®o c¹nh ®­êng chuyÒn ®èi víi ®é chÝnh x¸c h­íng ngang ®µo th«ng hÇm lµ ®éc lËp víi nhau th× ta cã: mq= m x  m xs 2 2 2  m  2  ms  2  R y    d x  " " m q= (1.19)   s   NÕu mÆt ®µo th«ng ë chÝnh gi÷a ®­êng hÇm , tøc mÆt ®µo th«ng ®i qua träng t©m cña ®­êng chuyÒn th× hai c«ng thøc (1.16) vµ (1.19) lµ nh­ nhau. Trong tr­êng hîp khèng chÕ mÆt b»ng trªn mÆt ®Êt lµ chuçi tam gi¸c, nÕu muèn ¸p dông c«ng thøc ®­êng chuyÒn th× chän trong chuçi tam gi¸c mét ®­êng chuyÒn gÇn víi trôc tim hÇm nhÊt vµ dïng c«ng thøc (1.16) hoÆc (1.19) ®Ó ­íc tÝnh §èi víi l­íi l­íi ®­êng chuyÒn c«ng thøc (1.16) vµ (1.19) cã thÓ xem lµ c«ng thøc ­íc tÝnh chÆt chÏ. Khi ¸p dông cho chuçi tam gi¸c th× hai c«ng thøc trªn lµ c«ng thøc ­íc tÝnh gÇn ®óng. Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 15
  17. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh 1.3.2 L­íi tam gi¸c vµ l­íi GPS Víi chuçi tam gi¸c cã thÓ ­íc tÝnh gÇn ®óng b»ng c¸c c«ng thøc lËp s½n, trong tr­êng hîp ®ã th­êng sö dông thuËt to¸n b×nh sai ®iÒu kiÖn ®Ó øíc tÝnh. HiÖn nay sö dông m¸y tÝnh ®iÖn tö ®Ó gi¶i c¸c bµi to¸n tr¾c ®Þa dùa vµo thuËt to¸n b×nh sai gi¸n tiÕp ®· trë nªn th«ng dông. Trong tr¾c ®Þa c«ng tr×nh ®­êng hÇm, ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc ¸p dông cho hÇu hÕt c¸c d¹ng l­íi khèng chÕ. Víi l­íi tam gi¸c hoÆc GPS cã c¸c ph­¬ng ¸n ­íc tÝnh sau: 1. ¦íc tÝnh theo sai sè trung ph­¬ng vÞ trÝ ®iÓm cuèi chuçi 1) Chän Èn Gi¶ sö hÖ thèng c¬ së tr¾c ®Þa cã (m) ®iÓm cÇn x¸c ®Þnh tøc cã (2m) Èn sè, cã (n) trÞ ®o (®aÞ l­îng ®o): 2) X¸c ®Þnh träng sè cho c¸c trÞ ®o Träng sè cña c¸c trÞ ®o ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc C2 Pi  2 (1.22) mi Trong ®ã mi lµ sai sè trung ph­¬ng cña trÞ ®o thø i: C lµ h»ng sè tù chän. 3) LËp ph­¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh Ph­¬ng tr×nh cã d¹ng tuyÕn tÝnh Vi= ai1x1+ ai2x2+ ai3x3+…+ aikxk+ li (1.23) B»ng phÐp tÝnh ma trËn ta cã thÓ biÓu diÔn tÊt c¶ c¸c ph­¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh d­íi d¹ng: V=A.X+L (1.24) Trong ®ã: A lµ ma trËn hÖ sè, V lµ vÐc t¬ sè hiÖu chØnh, L lµ vÐc t¬ sè h¹ng tù do, X lµ vÐc t¬ Èn sè. Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 16
  18. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh x 1   a 11 ... a1k   l1   v1  a12 a ... a 2 k  l  x  v  a 22 A   21  ; V   2  ; L   2 ; X   2   ... ... ...  ...  ...   ...  ...      x k  v n   a n1 ... a nk  l n  an 2 4) LËp hÖ ph­¬ng tr×nh chuÈn Tõ c¸c ph­¬ng tr×nh sè hiÖu chØnh vµ ma trËn träng sè P ta lËp ®­îc hÖ ph­¬ng tr×nh chuÈn: ATPAX + ATPL =0 (1.25) RX + B =0 =-R-1B=-Q-1B X = R- 1 Q Víi R=ATPA, B=ATPA 5) §¸nh gi¸ ®é chÝnh x¸c mx   QX X , mY   QY Y (1.26) i i i i ii m p   Q XX  QYY (1.27) + Sai sè trung ph­¬ng mét yÕu tè bÊt kú ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: 1 mF   (1.28) pF 1  f T Q f víi f lµ vector hÖ sè hµm träng sè cÇn ®¸nh gi¸; Trong ®ã pF  lµ sai sè trung ph­¬ng träng sè ®¬n vÞ. + Sai sè trung ph­¬ng h­íng ngang ®iÓm cuèi chuçi ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: 1 mX   (1.29) pX C C Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 17
  19. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh 1  Q X Lµ mét phÇn tö trªn ®­êng chÐo chÝnh cña ma trËn nghÞch ®¶o hÖ pX C C sè hÖ ph­¬ng tr×nh chuÈn. 2. ¦íc tÝnh theo sai sè trung ph­¬ng ®iÓm ®µo th«ng hÇm Cã thÓ coi sai sè h­íng ngang t¹i ®iÓm ®µo th«ng hÇm lµ hiÖu tung ®é cña ®iÓm ®µo th«ng hÇm tõ hai h­ãng. Sai sè trung ph­¬ng h­íng ngang ®iÓm ®µo th«ng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: 1 mq   (1.30) pq Víi  lµ sai sè trung ph­¬ng träng sè ®¬n vÞ: 1 Lµ träng sè ®¶o ®é lÖch h­íng ngang (hµm) cña ®iÓm dµo th«ng p pq Ph­¬ng ph¸p nµy øng dông thÝch hîp cho l­íi tam gi¸c ®o gãc l­íi ®o gãc c¹nh, ®­êng chuyÒn vµ l­íi hçn hîp. Cã thÓ bæ sung mét sè ch­¬ng tr×nh con vµo ch­¬ng tr×nh b×nh sai gi¸n tiÕp th«ng th­êng ®Ó tÝnh ¶nh h­ëng cña l­íi khèng chÕ m¨t ®Êt ®èi víi ®é chÝnh x¸c h­íng ngang ®µo th«ng hÇm. Tõ ®ã cã thÓ tÝnh “gi¸ trÞ ¶nh h­ëng” cña c¸c ph­¬ng ¸n kh¸c nhau khi thµnh lËp l­íi. Khi b×nh sai gi¸n tiÕp cßn cã ph­¬ng ph¸p gi¶n tiÖn h¬n ®ã lµ ph­¬ng ph¸p “ellipse sai sè ®iÓm kh«ng”. Nh­ h×nh (1.4) tõ hai ®iÓm khèng chÕ ë hai cöa hÇm , th«ng qua gãc  j ,  c vµ kho¶ng c¸ch Sjp, Scp tÝnh ®­îc täa ®é diÓm ®µo th«ng PA vµ Pc. Do ¶nh h­ëng cña sai sè ®o l­íi khèng chÕ trªn mÆt ®Êt nªn hai ®iÓm nµy kh«ng trïng nhau. NÕu lÊy  j ,  c , Sjp vµ Scp lµ c¸c trÞ ®o kh«ng cã sai sè tøc trong sè v« cung lín, vµ b×nh sai cïng víi l­íi khèng chÕ trªn mÆt ®Êt sÏ vÏ ®­îc ellipse sai sè t­¬ng hç vÞ trÝ ®iÓm PA PC, V× hai ®iÓm nµy cÇn ph¶i trïng nhau, kho¶ng c¸ch gi÷a chóng ph¶i b»ng kh«ng. Do ®ã gäi lµ ellipse sai sè ®iÓm ‘kh«ng’. Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 18
  20. §å ¸n Tèt NghiÖp Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh X 7 5 3 1 §Þnh h­íng §Þnh h­íng vµo cöa C vµo cöa A J 4 6 PA 2 C PC C y A H×nh 1.4 Ph­¬ng ph¸p ellipse sai sè ®iÓm kh«ng C¸c th«ng sè ellipse sai sè vÞ trÝ ®iÓm. B¸n trôc lín b¸n trôc nhá ®­îc tÝnh: 2 2 E= (Qxx+Qyy +K ) (1.31) 2 2 Q XX  QYY  K  F2 = (1.32) 2 (Q XX  QYY ) 2  4Q xy K= (1.33) 2 Víi Qxx, Qyy, Qyy lµ hÖ sè träng sè cña c¸c Èn sè trªn ma trËn träng sè ®¶o. 2Q XY Gãc ®Þnh h­íng tg 2 0  Q XX  QYY Khi tg 2 0 cïng dÊu víi QXY th×  0 lµ gãc ®Þnh h­íng b¸n trôc lín cña ellipse. Khi tg 2 0 tr¸i dÊu víi QXY th×  0 lµ gãc ®Þnh h­íng cña b¸n trôc nhá cña ellipse. + Ellipse sai sè t­¬ng hç vÞ trÝ ®iÓm: 2 Q,  Q ,  K  2 E= (1.34) 2 2 Q,  Q ,  K  2 F= (1.35) 2 Sinh Viªn : Vò V¨n Trung Líp Tr¾c : §Þa B K-48 19
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản