Bài giảng Trắc địa - Chương 6: Công tác bố trí công trình - Đào Hữu Sĩ

106
Chương 6:
CƠNG TÁC BỐ TRÍ CƠNG TRÌNH
GV: Đào Hữu Sĩ
Khoa Xây dựng 211
NỘI DUNG CHƯƠNG 6:
➢ Khái niệm về bố trí cơng trình
➢ Lưới ơ vuơng xây dựng
➢ Bố trí gĩc bằng, chiều dài, độ cao
➢ Các phương pháp bố trí điểm
➢ Bố trí đường thẳng và mặt phẳng
➢ Chuyển trục và độ cao lên tầng
➢ Đo vẽ hồn cơng cơng trình (SV tự đọc).
212
211
212
107
§6.1 KHÁI NIỆM BỐ TRÍ CƠNG TRÌNH
6.1.1 Định nghĩa
Bố trí cơng trình là tất cả những cơng tác trắc địa nhằm 
xác định vị trí mặt bằng và độ cao của các hạng mục cơng 
trình ở ngồi thực địa theo đúng thiết kế.
Cơng tác bố trí cơng trình ngược lại so với đo vẽ bản đồ
Cơ sở hình học để chuyển bản vẽ thiết kế ra thực địa là các 
trục dọc, trục ngang và độ cao của mặt quy ước của cơng trình.
Tất cả các kích thước thiết kế đều được xác định tương đối so 
với các trục và độ cao ấy. 
213
❑ Các trục của cơng trình
✓ Trục chính: Nếu cơng trình cĩ dạng tuyến thì trục chính là trục dọc
của cơng trình. Trục chính của tồ nhà là trục đối xứng (trục CC, 55)
hoặc cĩ thể là trục tường bao.
✓ Trục cơ bản: là trục xác định kích thước hình dạng cơ bản của cơng
trình (trục AA, EE, 11, 88), nĩ là trục của các bộ phận quan trọng của
cơng trình và thường cĩ quan hệ chặt chẽ với nhau.
✓ Trục phụ trợ: là trục để bố trí các phần chi tiết của cơng trình (trục
BB, 22,)
214
213
214
108
6.1.2 Trình tự bố trí cơng trình
Bản thiết kế
3. Bố trí: chi tiết, cơng nghệ
1. Thiết lập (thể hiện) 
lưới khống chế trên 
T.kế MBXD
2. Trục (chính, phụ, chi 
tiết)
Xác định
1. Xây dựng lưới khống 
chế ra thực địa
2. Bố trí cơ bản (trục chính, 
cơ bản, phụ)
C.trình xây dựng ở 
thực địa
Bản vẽ hồn cơng 
cơng trình
Đo vẽ các hạng 
mục
Tiến hành
215
a) Bố trí lưới khống chế trắc địa (lưới khống chế cơng trình) để làm cơ
sở cho việc bố trí cơng trình
Lưới khống chế cơng trình cĩ các dạng: lưới tam giác, lưới đa giác,
lưới đường chuyền, lưới ơ vuơng,...
b) Bố trí cơ bản (bố trí các trục chính, trục cơ bản của cơng trình)
➢ Từ lưới khống chế cơng trình → bố trí các trục chính → bố trí các trục
cơ bản của cơng trình
➢ Sai số cho phép: 3 ÷ 5 cm
c) Bố trí chi tiết cơng trình
➢ Dựa vào các điểm của trục chính, trục cơ bản để bố trí các trục dọc,
trục ngang của các bộ phận của cơng trình đồng thời bố trí các điểm
chi tiết đặc trưng và mặt phẳng theo độ cao thiết kế
➢ Giai đoạn này nhằm xác định vị trí tương hỗ của các yếu tố của cơng
trình nên yêu cầu độ chính xác cao hơn giai đoạn bố trí cơ bản.
➢ Sai số cho phép: 2 ÷ 3 mm
216
215
216
109
d) Bố trí cơng nghệ.
➢ Cơng tác bố trí trong giai đoạn này nhằm đảm bảo lắp đặt và điều
chỉnh chính xác các kết cấu xây dựng và thiết bị kỹ thuật. Giai đoạn
này yêu cầu độ chính xác cao nhất trong bố trí cơng trình.
➢ Sai số cho phép: 0.1 ÷ 1 mm
Ngược lại với độ chính xác trong đo vẽ bản đồ, trong bố trí cơng
trình độ chính xác tăng dần từ khống chế đến bố trí điểm chi tiết.
Tựu chung, bố trí cơng trình là bố trí các điểm đặc trưng của cơng
trình. Do vậy, cơng tác bố trí cơng trình bao gồm 3 loại cơng tác cơ bản
sau: Bố trí gĩc bằng, bố trí đoạn thẳng, bố trí độ cao.
217
§6.2 LƯỚI Ơ VUƠNG XÂY DỰNG
➢ Lưới ơ vuơng xây dựng là mạng lưới các hình vuơng hoặc hình chữ
nhật cĩ chiều dài cạnh 50m, 100m ÷ 400m.
➢ Ngồi mục đích phục vụ bố trí cơng trình, lưới ơ vuơng xây dựng cịn
dùng để đo vẽ bình đồ hồn cơng tỷ lệ lớn 1:500 ÷ 1:200
Đặc điểm của lưới ơ vuơng:
✓ Thường là tọa độ hệ giả định
✓ Gốc chọn sao cho tọa độ cơng
trình luơn dương
✓ Các cạnh của lưới ơ vuơng phải
song song hoặc vuơng gĩc với
trục chính của các cơng trình,
trục các đường giao thơng chính
trong khu vực xây dựng
218
217
218
110
Gốc khơng hợp lý. Cạnh khơng hợp lý. Hợp lý
Trong một khu vực XD rộng lớn cĩ nhiều hệ tọa độ cho mỗi cụm cơng trình
219
§6.3 BỐ TRÍ CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN
6.3.1 Bố trí gĩc bằng
➢ Cần bố trí gĩc tk = BAC (gĩc thiết kế)
➢ Ngồi thực địa đã cĩ trước điểm A và hướng AB
➢ Đặt máy kinh vĩ tại A, định hướng về B
đặt bàn độ ngang =b, quay ống kính theo chiều kim đồng hồ đến khi số
đọc = b+tk, đĩng cọc được điểm C1.
Đảo kính thao tác tương tự cĩ điểm C2. Vị trí trung bình của điểm C1 và
C2 là điểm C cần bố trí, khi đĩ ta được gĩc BAC=tk.
➢ Nếu m máy (sai số trung phương đo gĩc của máy) > m tk (sai số trung
phương gĩc thiết kế) thì gĩc bố trí được ở lần đầu được coi là gần
đúng, và tiến hành đo lại nhiều lần gĩc đĩ để xác định gĩc đúng.
220
219
220
111
➢ Giả sử bố trí lần đầu được điểm C’
➢ Sau n lần đo ta được gĩc trung bình ’ ≠ tk
Ta cĩ  = ’ - tk
 là số hiệu chỉnh gĩc cần phải xê dịch
để bố trí được gĩc theo thiết kế
CC’= d = S.tg ≃ S. ”/” ( với S = AC = AC’
” = 206265)
➢ Từ C’ đặt một đoạn d =CC’ vuơng gĩc với AC’ về hướng tương ứng
Ta tìm được điểm C cần xác định→ Xác định được gĩc BAC = tk
2
2
Từ công thức Số lần đo cần thiết =   = may
tk
M
m
m
n
mn


221
A
B
Giả sử AB đã cĩ, dựng hướng AC hợp với hướng AB một gĩc BAC=450
theo chiều kim đồng hồ
221
222
112
6.3.2 Bố trí đoạn thẳng
Ngồi thực địa cĩ điểm A và hướng Ax. Trên hướng Ax bố trí đoạn
thẳng AB = Stk thiết kế
Theo hướng Ax, từ A ta đặt một đoạn = Stk xác định được điểm B1,
cố định B1
Đo lại đoạn AB1 nhiều lần, tính các số hiệu chỉnh (số hiệu chỉnh
thước, số hiệu chỉnh về độ dốc mặt đất,) vào kết quả đo, ta được:
AB1 = S1 ≠ Stk
Tính đoạn cần dịch chuyển r = Stk - S1
Từ B1 đặt một đoạn r về phía tương ứng ta tìm được B.
A B1
r
B
x
223
6.3.3 Bố trí độ cao.
Giả sử ngồi thực địa cĩ điểm A và độ cao của nĩ là HA. Biết độ cao
thiết kế của điểm B là HB. Bố trí độ cao của B?
Đặt máy thủy bình ở giữa A và B ngắm mia ở A đọc được số đọc chỉ
giữa là a
 Độ cao tia ngắm Htia ngắm=HA+a
Tính số đọc b cần thiết tại mia đặt ở B:
HA + a = HB +b
b = HA + a - HB
b = Htia ngắm – HB
Xác định B:
✓ Nâng hay hạ mia ở B cho đến khi đọc được số đọc ở mia B đúng bằng
b ta tìm được B (chân mia)
✓ Đọc mia dựng ở B được số đọc b’, tính: b = b’-b
• Nếu b < 0: đào một đoạn tính từ đế mia xuống =b, tìm được B.
• Nếu b > 0: đắp (đĩng cọc) nhơ lên một đoạn =b, tìm được B.
224
223
224
113
S
A
B
C
§6.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ ĐIỂM
6.4.1 Phương pháp toạ độ cực
Biết toạ độ A(xA, yA); B(xB, yB): đã cĩ ở thực địa
Toạ độ thiết kế C(xC, yC): là điểm cần bố trí
❖ Thiết bị yêu cầu: Máy kinh vĩ + thiết bị đo dài
❖ Tính số liệu bố trí: Từ A, B, C ta tính được  và S
β= AC - AB
Trong đĩ:
AB , AC : là gĩc định hướng của cạnh AB, AC
( ) ( )22 ACAC yyxxS −+−=
225
A
B
Giả sử A, B đã cĩ thực địa, cần bố trí điểm C.
Biết rằng dựa vào số liệu thiết kế tính được gĩc bằng bố trí BAC=450; 
cạnh bố trí AC=30m. Dựng hình xác định C (Biết rằng 30m ở thực địa 
tương ứng 3cm trên bản vẽ này)
225
226
114
❖ Tiến hành bố trí:
• Đặt máy kính vĩ tại điểm A định tâm, cân bằng
• Ngắm định hướng tới điểm B, đặt bàn độ ngang bằng b (b = 0 hoặc ≠
0)
• Quay máy theo cùng chiều kim đồng hồ cho đến khi số đọc trên bàn
độ ngang bằng b+ β, cố định hướng ngắm
• Theo hướng ngắm đã cố định, từ điểm đặt máy A dùng thiết bị đo dài
đặt một đoạn bằng S, đánh dấu điểm ta được điểm C ở thực địa.
❖ Độ chính xác bố trí C theo phương pháp toạ độ cực (Sai số bố trí
điểm):
Trong đĩ: mS: _ Sai số trung phương bố trí cạnh cực S
mβ: _ Sai số trung phương bố trí gĩc cực (đơn vị ”)
” = 206265”
S: _Độ lớn cạnh cực (cạnh bố trí)
2
2
2
"
S
m
mm SC 





+=


227
N
M
yA
x
D
B y
C
6.4.2 Phương pháp toạ độ vuơng gĩc
➢ Giả sử cần bố trí điểm N như hình vẽ:
➢ Tính các số gia toạ độ x, y
xAN = XN – XA
yAN = YN – YA
➢ Đặt máy ở A, định hướng về B
đặt một đoạn AM=yAN, Xác định được M
➢ Dời máy đến đặt tại M, định hướng B
Quay máy một gĩc 2700, trên hướng vuơng gĩc này đặt một đoạn MN=
xAN ta xác định được N
Sai số bố trí điểm:
)( .
"
)( .
"
2
2
222
2
2
222
x trục theo trí bố
y trục theo trí bố
y
m
mmm
x
m
mmm
xyN
xyN









++=









++=






228
227
228
115
A
A 
C

B
ab
B
6.4.3 Phương pháp giao hội gĩc
Phương pháp này thường sử dụng bố trí trụ cầu, cơng trình thủy, khi
các điểm cần bố trí ở xa điểm khống chế trắc địa
➢ Biết toạ độ A(xA, yA); B(xB, yB) và toạ độ thiết kế C(xC, yC)
A, B đã cĩ ở thực địa→ bố trí C
➢ Tính:
A = AB - AC
B = BC - BA
➢ Bố trí:
- Máy ở A ngắm B mở ra 1 gĩc 3600-A
- Máy ở B ngắm A mở ra 1 gĩc B
- Giao 2 hướng máy là điểm C
➢ Độ chính xác xác định điểm C:
Với a = BC; b = AC
m: Sai số trung phương bố trí gĩc A và B (coi mA = mB = m)
22
sin".
"
ba
C
m
mC +=


229
A B
Giả sử A, B đã cĩ thực địa, cần bố trí điểm C bằng PP giao hội gĩc.
Biết rằng dựa vào số liệu thiết kế tính được gĩc bằng BAC=3200 
(CAB=400), gĩc bằng ABC=500. Dựng hình xác định C
3200
229
230
116
6.4.4 Phương pháp giao hội cạnh
➢ Biết toạ độ A(xA, yA); B(xB, yB)
và toạ độ thiết kế C(xC, yC)
➢ Bố trí: Từ A, B dùng thước thép quay cung bán kính tương ứng SA, SB.
Giao điểm của 2 cung trịn này đĩ là C
➢ Độ chính xác xác định điểm C
Trong đĩ: mS _ Sai số bố trí cạnh SA, SB (coi mSA = mSB =mS)
( ) ( )
( ) ( )22
22
BCBCB
ACACA
yyxxS
yyxxS
−+−=
−+−=
2
sinC
m
m SC =
A
C
B
SA
SB
231
6.4.5 Phương pháp giao hội hướng
Trong phương pháp này vị trí của điểm cần được bố trí là giao của
hai hướng đã xác định. Thường dùng 2 máy kinh vĩ để tiến hành giao hội
hướng
232
231
232
117
§6.5 BỐ TRÍ ĐOẠN THẲNG VÀ MẶT PHẲNG CĨ ĐỘ ĐỐC
THIẾT KẾ
6.5.1 Bố trí đường thẳng cĩ độ dốc thiết kế.
➢ Trước hết trên đường thẳng thiết kế, bố trí 2 điểm: A (đầu) và B (cuối)
cĩ độ cao đảm bảo đúng độ dốc thiết kế.
➢ Đặt máy kinh vĩ hoặc thủy bình như hình vẽ (sao cho 3 điểm: Máy, A,
B thẳng hàng), rồi điều chỉnh tia ngắm cho đến khi số đọc trên mia A
và B bằng nhau và = a. Khi đĩ tia ngắm // với đường dốc AB.
➢ Để xác định các điểm trên đường dốc AB ta chỉ việc đặt và điều chỉnh
mia sao cho cĩ số đọc bằng a, khi đĩ mặt đế mia sẽ nằm trên đường
thẳng cĩ độ dốc AB.
233
6.5.2 Bố trí mặt phẳng cĩ độ dốc thiết kế.
➢ Trước hết bố trí các điểm A, B, C, D ở độ cao đảm bảo cho mặt phẳng
ABCD là mặt phẳng độ dốc thiết kế.
➢ Đặt máy và điều chỉnh 3 ốc cân sao cho số đọc trên các mia dựng tại
A, B, C, D đều bằng nhau và = b. Khi đĩ tia ngắm đã quét thành một
mặt phẳng cĩ độ dốc thiết kế.
Tại các điểm khác, khi số đọc trên mia bằng b thì đế mia nằm trên
mặt phẳng cĩ độ dốc thiết kế.
234
Máy
1
3
2
D
A
C
B
233
234
118
§6.6 CHUYỂN TRỤC VÀ ĐỘ CAO LÊN TẦNG
6.6.1. Chuyển trục lên tầng
a. Chuyển trục bằng máy kinh vĩ
❖ Khi điểm trục ở tầng 1 khơng bị che khuất
235
❖ Khi điểm trục ở tầng 1 bị che khuất: Các điểm trục phải chuyển ra
ngồi ở những vị trí cố định.
Dùng các phương pháp giao hội gĩc, cạnh.để xác định trục trên
tầng.
236
235
236
119
b. Chuyển trục bằng máy chiếu đứng
237
6.6.2. Chuyển độ cao lên tầng
238
237
238
120
§6.7 ĐO VẼ HỒN CƠNG
Sau khi xây dựng xong cơng trình cần phải đo đạc xác định vị trí
kích thước thực tế của nĩ ngồi thực địa và biểu diễn lên bản vẽ. Việc
làm như vậy gọi là đo vẽ hồn cơng.
Trong quá trình xây dựng, sau khi kết thúc từng giai đoạn cần phải
tiến hành đo vẽ hồn cơng ngay từng phần (mĩng, từng tầng nhà)
Khi đo vẽ hồn cơng phải dựa vào các điểm khống chế trắc địa mặt
bằng và độ cao. Nếu là cơng trình riêng biệt cĩ thể dựa vào ngay các trục
mĩng và hệ thống mốc độ cao thi cơng.
Về nguyên tắc, tất cả các số liệu thiết kế đều được xác định lại trên
thực tế.
Nội dung yêu cầu đo vẽ hồn cơng cần quan tâm:
✓ Đối với cơng trình ngầm: Phải đo vẽ trước khi lấp đất. Ngồi xác định
mặt bằng các điểm đặc trưng, cịn cần phải xác định độ cao đáy cơng
trình
239
✓ Xác định vị trí các trục mĩng, độ cao các lớp mĩng, độ cao nền vị
trí cấu kiện đúc sẵn đã lắp ghép
✓ Hệ thống đường dây dẫn: đo khoảng cách giữa các trục cột, độ cao
của các dầm, xà ngang; khoảng cách đến các cơng trình gần đĩ.
✓ Cơng trình dạng trịn: Phải xác định toạ độ tâm và bán kính
✓ Đo vẽ đường: Xác định các yếu tố của đường cong, đo nối các đỉnh
gĩc ngoặt đến lưới khống chế trắc địa, vị trí giao nhau của các điểm
giao nhau của hệ thống đường
✓ Đo vẽ quy hoạch mặt đứng: Đo cao bề mặt và mặt cắt các điểm đặc
trưng; độ cao vỉa hè, chỗ giao nhau, nơi thay đổi độ dốc của mặt
đường, lịng đường, đáy rãnh thốt nước,
✓ Trên cơ sở đo vẽ, lập bình đồ hồn cơng trên đĩ biểu diễn các điểm
khống chế trắc địa, các cơng trình dân dụng và cơng nghiệp, hệ thống
đường sá, cơng trình ngầm, đường điện, Thể hiện trên bản vẽ như
đối với bản đồ địa hình.
240
239
240
121
PHỤ LỤC HÌNH MINH HỌA
Mốc khống chế 241
Lưới khống chế cơng trình trên mặt bằng xây dựng
(Trích phụ lục A – TCVN 9398:2012)
242
241
242
122
243
Gửi điểm ra ngồi
244
243
244
123
Chỉnh cột thẳng đứng bằng máy kinh vĩ
245
246
Bài tập 1: Với 3 điểm A, B, C trên bản thiết kế, và các số liệu cho như
hình bên. Ngồi thực địa đã cĩ điểm A và B.
a. Để bố trí điểm C ra ngồi thực địa thì cĩ thể áp dụng được những
phương pháp nào?
b. Hỏi độ chính xác bố trí điểm C (cịn gọi là sai số trung phương xác
định điểm C) ứng với từng phương pháp bố trí điểm C. Biết sai số bố trí
cạnh và gĩc được cho như sau:
mSAC = mSBC = mS = ±7 cm
mβA= mβB= mβ= ±1,5’
c. Từ kết quả của câu b, chọn phương pháp bố trí thõa mãn điều kiện mC
≤ ±5 cm
A
A =46
0
30’
C
B
B =43
0
30’
S A
C
=
7
4
m
S
B
C =
 7
8
m
C =90
0
00’
245
246
124
247
Bài tập 2: Trên thiết kế cĩ 3 điểm A, B, C và số liệu thiết kế: khoảng
cách ngang của AC = BC = 75m, gĩc tại đỉnh C (gĩc BAC) =650. Biết 2
điểm A và B đã cĩ ở thực địa.
Nếu chỉ cĩ thiết bị đo chiều dài thì cĩ thể bố trí điểm C ra thực địa bằng
những phương pháp nào? Nêu tên phương pháp và tính sai số bố trí điểm
ứng với phương pháp đĩ. Biết sai số tương đối bố trí đoạn thẳng
1/T=1/2000.
248
Bài tập 3: Dùng máy thủy bình, mia và thước thép để đo và tính chuyển 
độ cao từ điểm A dưới mặt đất lên điểm B ở trên tầng như hình vẽ. Biết 
các số đọc chỉ giữa trên mia là S=1500mm, T=1230mm; trên thước thép 
là d=550mm, c=4555mm và độ cao điểm A là HA=2m (điểm A khơng cĩ 
sai số). 
1.1 Tính độ cao điểm B (HB)?
1.2 Tính sai số trung phương xác định độ cao điểm B. Biết sai số trung 
phương đọc mia, đọc thước thép bằng nhau và bằng ±1mm
247
248