Tài liệu hướng dẫn thực hành
TRẮC ĐỊA
3
MỤC LỤC
Phần 1. GIỚI THIỆU VỀ DỤNG CỤ TRẮC ĐỊA!.................................................!3!
Chương 1. Dụng cụ đo góc ........................................................................... 3
1.1. Máy toàn đạc điện tử - cấu tạo, phân loại .............................................. 3
1.1.1. Giới thiệu chung máy toàn đạc điện tử (Total station) ....................... 3
1.1.2. Cấu tạo và các thao tác cơ bản trên máy toàn đạc điện tử .................. 4
1.2. Máy kinh vĩ điện tử - cấu tạo, phân loại ................................................ 8
1.2.1. Cấu tạo máy kinh vĩ điện tử ................................................................ 9
1.2.2. Các bộ phận chính máy kinh vĩ ......................................................... 10
1.3. Sử dụng máy kinh vĩ tại trạm đo .......................................................... 12
1.3.1. Phương pháp định tâm và cân bằng máy kinh vĩ điện tử .................. 12
1.3.2. Ngắm chuẩn mục tiêu ....................................................................... 13
1.3.3. Đặt giá trị cho hướng khởi đầu ......... Error! Bookmark not defined.
1.4. Kiểm nghiệm các điều kiện trong máy kinh vĩ điện tử ........................ 15
1.4.1. Kiểm nghiệm sai số ngắm chuẩn 2C ................................................. 15
1.4.2. Kiểm nghiệm sai số chỉ tiêu MO (hoặc MZ) của bàn độ đứng ......... 16
Chương 2. Dụng cụ đo dài!...............................................................................................!18!
2.1. Dụng cụ đo dài trực tiếp ....................................................................... 18
2.2. Dụng cụ đo dài gián tiếp ...................................................................... 19
2.3. Kiểm nghiệm hệ số đo dài K trong máy đo dài gián tiếp .................... 21
Chương 3. Dụng cụ đo độ cao!........................................................................................!24!
3.1. Máy thuỷ bình và mia thuỷ chuẩn ........................................................ 24
3.1.1. Giới thiệu về máy thủy bình và cách sử dụng ................................... 24
3.2. Sử dụng máy thuỷ bình và đọc số đọc trên mia ................................... 26
3.2.1. Hướng dẫn cách dựng máy và lắp máy thủy bình lên chân .............. 26
3.2.2. Cách cân bằng máy thủy bình ........................................................... 27
3.3. Kiểm nghiệm sai số góc i' – điều kiện hình học của máy trong máy ... 31
Phần 2. CÔNG TÁC ĐO ĐẠC CƠ BẢN TRONG TRẮC ĐỊA!....................!33!
Chương 4. Đo góc ngang và góc đứng ......................................................... 33
4.1. Hướng dẫn đo góc ngang và góc đứng ................................................ 33
4.1.1. Đo góc bằng ...................................................................................... 33
4.1.2. Đo góc đứng hoặc góc thiên đỉnh ..................................................... 38
Chương 5. Đo chiều dài!.....................................................................................................!40!
5.1. Đo chiều dài trực tiếp bằng thước thép ................................................ 40
5.1.1. Dụng cụ đo ........................................................................................ 40
5.1.2. Đánh dấu điểm .................................................................................. 40
5.1.3. Tiêu ngắm ......................................................................................... 40
5.1.4. Nội dung phương pháp đo chiều dài bằng thước thép ...................... 41
5.2. Đo gián tiếp chiều dài bằng máy đo dài quang học (đo dài quang học)
..................................................................................................................... 44
5.3. Đo chiều dài bằng máy điện tử ............................................................ 46
5.3.1. Nguyên lý chung ............................................................................... 46
4
5.3.2. Nội dung đo gián tiếp chiều dài bằng máy đo dài điện tử ................ 48
Chương 6. Đo độ cao!..........................................................................................................!51!
6.1. Đo cao hình học theo tuyến khép kín ................................................... 51
6.1.1. Hướng dẫn trình tự đo tại một trạm đo thuỷ chuẩn ........................... 51
6.1.2. Xử lý kết quả đo ................................................................................ 52
6.2. Đo cao lượng giác ................................................................................ 56
Phần 3. CÔNG TÁC TRẮC ĐỊA TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG
CÔNG TRÌNH!.......................................................................................................................!57!
Chương 7. Công tác trắc địa trong bố trí công trình ................................... 57
7.1. Bố trí các yếu tố cơ bản ra thực địa ..................................................... 57
7.1.1. Bố trí góc bằng .................................................................................. 57
7.1.2. Bố trí đoạn thẳng (chuyển d0 ra ngoài thực địa) ............................... 58
7.1.3. Bố trí độ cao (chuyển Htk ra thực địa) ............................................... 58
7.2. Bố trí điểm mặt bằng ra ngoài thực địa ................................................ 60
7.2.1. Phương pháp toạ độ cực .................................................................... 60
7.2.2. Phương pháp giao hội góc thuận ....................................................... 61
7.2.3. Phương pháp giao hội cạnh ............................................................... 62
7.2.4. Phương pháp giao hội hướng chuẩn, dóng hướng và đặt khoảng cách:
..................................................................................................................... 62
7.2.5. Phương pháp toạ độ vuông góc ......................................................... 63
7.3. Chuyển độ cao thi công lên sàn công tác ............................................. 64
7.4. Chuyển trục lên cao ............................................................................. 66
7.5. Dựng cột thẳng đứng ............................................................................ 71
7.6. Công tác trắc địa khi bố trí tuyến đường ............................................. 72
7.6.1. Bố trí các điểm cơ bản của đường cong tròn .................................... 72
7.6.2. Bố trí chi tiết đường cong tròn .......................................................... 73
3
Phần 1. GIỚI THIỆU VỀ DỤNG CỤ TRẮC ĐỊA
Chương 1. Dụng cụ đo góc
1.1. Máy toàn đạc điện tử - cấu tạo, phân loại
1.1.1. Giới thiệu chung máy toàn đạc điện tử (Total station)
Máy toàn đạc điện tử tiếng Anh là Total Station là một thiết bị chuyên dụng
trong ngành trắc địa. Máy toàn đạc được dùng để thiết lập những trị đo vật lý
bao gồm khoảng cách và góc. Cấu tạo của máy toàn đạc tương đối giống với
máy kinh vĩ có tích hợp với máy đo dài điện quang và được thiết kế dựa trên
nguyên lý số học điện tử được biểu thị kết quả trên màn hình LCD. Bàn phím
đơn giản hoạt động dễ dàng với một MENU hiển thị, phần hiển thị và bàn
phím có trên cả hai mặt của máy. Tính linh hoạt cao, dễ dàng vận chuyển. Bộ
nhớ ngoài có thể lưu trữ khoảng 10.000 điểm dữ liệu. Máy có thể hoạt động
được nhiều giờ liên tục.
Công dụng: Máy toàn đạc hiện nay có thể đo đạc được rất nhiều yếu tố với
các phương pháp đo linh hoạt, độ chính xác cao như: Xác định độ cao gián
tiếp (REM); đo lưu tọa độ; đo gián tiếp bằng khoảng cách; đo gián tiếp bằng
góc; tính diện tích vùng đo; đo khoảng cách giữa hai gương (MLM); đặt góc
phương vị; đo gián tiếp từ 2 khoảng cách; bố trí đường thẳng; đo giao hội
nghịch; bố trí điểm, khoảng cách trên thực địa; chiếu điểm, đo hiệu chỉnh
đường chuyền; đo vẽ bản đồ địa hình; thành lập lưới khống chế mặt bằng;
triển khai các bản vẽ thiết kế ra hiện trường; truyền toạ độ từ mặt bằng cơ sở
lên các tầng; kiểm tra các kích thước hình học của toà nhà; kiểm tra độ
nghiêng của toà nhà, độ phẳng của các bức tường.
Sơ đồ khối tổng quát của máy toàn đạc điện tử:
4
Tên gọi và chức năng của các khối như sau:
Khối EDM (Electronic Distance Meter) - Máy đo xa điện tử: Thực hiện việc
tự động đo khoảng cách từ điểm đặt máy đến gương (hoặc các bề mặt phản
xạ).
Khối DT (Digital Theodolite) - Máy kinh vĩ số: Thực hiện tự động quá trình
đo goac ngang và góc đứng. Kết quả đo góc thực hiện dưới dạng số trên màn
hình của máy hoặc chuyển vào bọ vi xử lí của máy toàn đạc điện tử.
Khối CPU (khối xử lí trung tâm):
Xử lí các số liệu đo cạnh và đo góc để tính toàn đại lượng cần thiết;
Thực hiện chức năng giao tiếp giữa máy toàn đạc điện tử với máy tính và
ngược lại;
Thực hiện chức năng quản lí dữ liệu.
1.1.2. Đặc điểm và các chương trình cơ bản trên máy toàn đạc điện tử
Chống nước và chống bụi: Máy được áp dụng IP66 của tiêu chuẩn quốc tế
IEC60529.
Máy rất nhẹ: Toàn bộ máy cả pin sạc và đế chỉ nặng có 5 kg. Màn hình rộng
sáng, có thể nhìn rất rõ trong mọi điều kiện ở thực địa. Pin loại Lithium Ion
mới có thể hoạt động làm việc liên tục trong 8 giờ.
Hệ thống đo cạnh cải tiến mạnh mẽ với một gương đơn có thể đo được tới
4000m - 5000m với độ chính xác đạt 2mm+2ppm x D.
Bộ nhớ lớn: máy có thể lưu trữ tới 10000 điểm với 10 job công việc khác
nhau.
Bàn phím được cải tiến gồm 27 phím để người sử dụng dễ dàng thao tác.
Bộ con lắc tự động: Tự động hiệu chỉnh độ nghiêng hai trục trong vòng 6’’ và
cải chính cho giá trị góc đọc.
Bộ phận điều khiển từ xa sử dụng cho các máy toàn đạc điện tử giúp cho các
thao tác đo đạc cũng như nhập dữ liệu nhanh chóng thuận tiện hơn.
Bộ nhớ ngoài: Các máy toàn đạc điện tử được trang bị cổng USB, SDCard
giúp tăng cường bộ nhớ không giới hạn theo các dung lượng mà người sử
dụng muốn. Máy được cài sẵn các chương trình đo sau đây: