Tr−êng trung häc cÇu ®−êng vµ d¹y nghÒ TrÇn danh hoμn §o ®¹c C«ng tr×nh (tμi liÖu sö dông néi bé) Hµ t©y n¨m 2007 Lêi nãi ®Çu Môc tiªu ®µo t¹o cña tr−êng THC§&DN lµ: Häc viªn “Trung cÊp cÇu ®−êng” sau khi tèt nghiÖp ph¶i lµ nh÷ng kü thuËt viÖn kh«ng nh÷ng ch¾c vÒ chuyªn m«n cÇu ®−êng mµ ph¶i thµnh th¹o c¸c c«ng t¸c ®o ®¹c c¬ b¶n; §¸p øng ®−îc yªu cÇu vÒ ®o ®¹c trong c«ng t¸c: kh¶o s¸t thiÕt kÕ, kiÓm tra, chØ ®¹o h−íng dÉn thi c«ng, qu¶n lý chÊt l−îng c«ng tr×nh. Trªn c¬ së gi¸o tr×nh n¨m 1999, Bé m«n §o ®¹c ®· tu söa, ®æi míi, bæ sung ®Ó biªn so¹n thµnh cuèn gi¸o tr×nh “§o ®¹c c«ng tr×nh” nh»m ®¸p øng môc tiªu trªn, ®ång thêi còng ®Ó thèng nhÊt vÒ néi dung trong gi¶ng d¹y m«n ®o ®¹c còng nh− phÇn ®o ®¹c trong c¸c m«n liªn quan, trong ch−¬ng tr×nh gi¶ng d¹y cña nhµ tr−êng. §ång thêi ®©y còng lµ tµi liÖu chÝnh ®Ó häc viªn tham kh¶o, häc tËp, nghiªn cøu vµ øng dông ngoµi thùc tÕ sau nµy. Gi¸o tr×nh “§o ®¹c c«ng tr×nh”®−îc biªn so¹n phï hîp víi ch−¬ng tr×nh tæng thÓ ®µo t¹o TCC§ cña tr−êng THC§&DN.
VÒ néi dung chñ yÕu dùa theo c¸c néi dung ®o ®¹c trong phÇn Tr¾c ®Þa phæ th«ng, Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh vµ c¸c néi dung quy ®Þnh trong c¸c quy ph¹m ®o ®¹c. Cuèn gi¸o tr×nh ®−îc x©y dùng thµnh 3 ch−¬ng c¬ b¶n vµ phÇn më ®Çu: Më ®Çu: Kh¸i niÖm vÒ m«n häc Ch−¬ng 1: §o ®¹c d¹i c−¬ng Ch−¬ng 2: §o ®¹c thµnh lËp b×nh ®å Ch−¬ng 3: §o ®¹c trong nghµnh CÇu ®−êng « t«. Träng t©m lµ ch−¬ng 1 vµ ch−¬ng 3. Trong biªn so¹n t¸c gi¶ ®· chó ý lùa chän c¸c néi dung c¬ b¶n nhÊt, s¸t víi thùc tÕ, ®óng quy tr×nh, quy ph¹m hiÖn hµnh.
C¸c ph−¬ng ph¸p ®o ®¹c lµ ®¬n gi¶n, dÔ thùc hiÖn vµ ®ang ®−îc sö dông nhiÒu. M«n häc cã nhiÒu néi dung cÇn vËn dông vµ thùc hµnh, do vËy trong c¸ch tr×nh bµy t¸c gi¶ ®· cè g¾ng dÉn d¾t ®i theo c¸c b−íc thao t¸c, ®Ó nhanh chãng vËn dông vµ lµm chñ ®−îc kiÕn thøc. Tuy nhiªn c¶ vÒ néi dung vµ h×nh thøc cuèn gi¸o tr×nh nµy kh«ng thÓ tr¸nh khái c¸c sai sãt, chóng t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n vµ mong r»ng sÏ nhËn ®−îc nhiÒu ý kiÕn x©y dùng cña ®«ng ®¶o c¸c ®ång nghiÖp vµ b¹n ®äc gÇn xa. Chñ biªn môc lôc Môc Néi dung Trang Më ®Çu Kh¸i niÖm vÒ m«n häc 3 Ch−¬ng 1 §o ®¹c ®¹i c−¬ng 1.4 Giao héi trong ®o ®¹c 46 Ch−¬ng 2 §o vÏ b×nh ®å ®Þa h×nh 2.1 Kh¸i niÖm vÒ b¶n ®å, b×nh ®å, mÆt c¾t,ký hiÖu, 49 tû lÖ b¶n ®å 2.3 Kh¸i niÖm vÒ ®inh h−íng ®−êng th¼ng, gãc 54 ph−¬ng vÞ 2.4 M¹ng l−íi khèng chÕ ®o vÏ, ®−êng s−ên 57 2.5 §o vÏ chi tiÕt ®Ó thµnh lËp b×nh ®å 64 Ch−¬ng 3 §o ®¹c trong ngμnh cÇu ®−êng « t« 3.1 §o ®¹c trong c«ng t¸c kh¶o s¸t tuyÕn ®−êng 70 3.2 C«ng t¸c ®o ®¹c trong thi c«ng ®−êng « t« 79 3.3 C«ng t¸c ®o ®¹c trong kh¶o s¸t x©y dùng cÇu 89 3.4 Cong t¸c ®o ®¹c trong thi c«ng cÇu 93 Tµi liÖu tham kh¶o 105 Më ®Çu Kh¸i niÖm vÒ m«n häc 1- Tr¾c ®Þa lµ g×? VÞ trÝ m«n ®o ®¹c trong ngµnh Tr¾c ®Þa Tr¾c ®Þa lµ mét m«n khoa häc chuyªn nghiªn cøu, ®o ®¹c vµ biÓu thÞ bÒ mÆt tr¸i ®Êt hay mét phÇn mÆt ®Êt lªn mÆt ph¼ng.
Do yªu cÇu ph¸t triÓn cña x· héi mµ ngµnh Tr¾c ®Þa ngµy cµng ®Ò cËp ®Õn nhiÒu vÊn ®Ò; Tuú theo ®èi t−îng nghiªn cøu, ph−¬ng ph¸p tiÕn hµnh mµ Tr¾c ®Þa ®−îc chia thµnh nhiÒu bé m«n: + Tr¾c ®Þa cao cÊp: Lµ bé m«n chuyªn nghiªn cøu vµ ®o ®¹c trong ph¹m vi réng lín, thµnh lËp c¸c l−íi khèng chÕ mÆt b»ng vµ ®é cao, lµm c¬ së cho nghiªn cøu khoa häc vµ cho c¸c c«ng t¸c Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh. + Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh: Lµ bé m«n chuyªn nghiªn cøu vµ ®o ®¹c trong ph¹m vi nhá, hÑp, chñ yÕu phôc vô cho tõng c«ng tr×nh cô thÓ nh− trong: X©y dùng d©n dông, trong ngµnh giao th«ng, trong thuû lîi, thuû ®iÖn. + Tr¾c ®Þa ®Þa chÝnh: Lµ bé m«n chuyªn nghiªn cøu ®o ®¹c phôc vô c«ng t¸c ®Þa chÝnh nh−: §o ®¹c gi¶i thöa, ®o ®¹c quy hoÆch vïng rõng, vïng n«ng th«n. + Ngµy nay víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña kü thuËt chôp ¶nh vµ ¶nh hµng kh«ng, bé m«n Tr¾c ®Þa ¶nh còng ®−îc ph¸t triÓn m¹nh, phôc vô tÝch cùc cho c¸c b−íc lËp dù ¸n tiÒn kh¶ thi vµ dù ¸n kh¶ thi cho c¸c c«ng tr×nh, ®Æc biÖt trong ngµnh cÇu ®−êng.
Bé m«n ®o ®¹c ®−îc giíi thiÖu trong cuèn gi¸o tr×nh nµy lµ mét phÇn cña Tr¾c ®Þa c«ng tr×nh, nghiªn cøu c¸c ph−¬ng ph¸p ®o ®¹c c¬ b¶n vµ ®o ®¹c phôc vô trùc tiÕp cho c«ng t¸c kh¶o s¸t thiÕt kÕ vµ x©y dùng c¸c c«ng tr×nh cÇu ®−êng. 2- ý nghÜa vµ tÇm quan träng cña m«n §o ®¹c M«n ®o ®¹c lµ mét m«n c¬ së chuyªn ngµnh trong ch−¬ng tr×nh THC§, häc viªn ®−îc häc tËp, nghiªn cøu tr−íc khi häc c¸c m«n chuyªn ngµnh cÇu ®−êng. Nã cã ý nghÜa rÊt quan träng: C«ng t¸c ®o ®¹c g¾n liÒn trong suèt qu¸ tr×nh tõ kh¶o s¸t thiÕt kÕ, x©y dùng ®Õn qu¸ tr×nh khai th¸c sö dông sau nµy. ë kh©u kh¶o s¸t thiÕt kÕ: §o ®¹c lµ ng−êi cung cÊp c¸c sè liÖu khëi ®Çu ®Ó thiÕt kÕ c«ng tr×nh, kh«ng cã c¸c sè liÖu nµy th× kh«ng thÓ thiÕt kÕ ®−îc, sè liÖu kh«ng chÝnh x¸c th× chÊt l−îng ®å ¸n thiÕt kÕ kÐm.
ë kh©u thi c«ng x©y dùng c«ng tr×nh: C«ng t¸c ®o ®¹c gióp ng−êi thi c«ng, thi c«ng ®óng c¶ vÒ vÞ trÝ mÆt b»ng, ®é cao vµ kÝch th−íc h×nh häc cña c«ng tr×nh. C«ng t¸c ®o ®¹c sai th× c«ng tr×nh thi c«ng sai vµ sÏ kh«ng ®−îc nghiÖm thu thanh to¸n hoÆc g©y l·ng phÝ nghiªm träng. Trong khai th¸c sö dông, ®Æc biÖt trong theo dâi biÕn d¹ng c«ng tr×nh, c«ng t¸c ®o ®¹c lµ yÕu tè then chèt, gióp c¸c c¸n bé kü thuËt, c¸c nhµ khoa häc ph¸t hiÖn sím vµ cã biÖn ph¸p sö lý kÞp thêi, h¹n chÕ tèi ®a c¸c thiÖt h¹i do biÕn d¹ng c«ng tr×nh g©y ra. 3- S¬ l−îc lÞch sö ph¸t triÓn cña m«n häc M«n ®o ®¹c còng nh− ngµnh Tr¾c ®Þa nãi chung cã lÞch sö ph¸t triÓn tõ l©u ®êi.
- Trªn thÕ giíi: Tõ nh÷ng n¨m 2000 tr−íc c«ng nguyªn ng−êi cæ ®¹i Ai cËp ®· biÕt ®o ®¹c ®Ó chia l¹i ruéng ®Êt vïng ch©u thæ s«ng Nin do ngËp lôt bÞ 3 phï sa san b»ng. N¨m 200 tr−íc c«ng nguyªn lÇn ®Çu tiªn nhµ b¸c häc Eratosten ®· x¸c ®Þnh ®−îc chiÒu dµi ®−êng kinh tuyÕn tr¸i ®Êt. ThÕ kû 16 nhµ b¸c häc Meccat¬ ®· biÓu thÞ ®−îc bÒ mÆt tr¸i ®Êt lªn mÆt ph¼ng (phÐp chiÕu Meccat¬). §Õn thÕ kû 18 nhµ b¸c häc ng−êi Ph¸p §alampe ®· t×m ra ®¬n vÞ ®o dµi lµ: MÐt (m).
Mét mÐt cã chiÒu dµi b»ng mét phÇn 40 triÖu chiÒu dµi ®−êng kinh tuyÕn ®i qua thñ ®« Pa ri, ngµy nay ®¬n vÞ “mÐt” vÉn ®−îc c¶ thÕ giíi sö dông. - ë ViÖt nam: ViÖc x©y dùng thµnh Cæ loa còng nh− c¸c l¨ng tÈm, thµnh cæ kh¸c ®· chøng tá r»ng kiÕn thøc ®o ®¹c cña chóng ta ®· cã tõ l©u ®êi. §¨c biÖt tõ nh÷ng n¨m 1467 Vua Lª Th¸nh T«ng ®· cho ng−êi ®i ®iÒu tra, ®o ®¹c vµ vÏ ®−îc b¶n ®å ®Çu tiªn cña n−íc ViÖt - B¶n ®å §¹i ViÖt Hång ®øc. Ngµy nay ngµnh Tr¾c ®Þa, ®o ®ac, ®Þa chÝnh ®−îc ph¸t triÓn m¹nh mÏ vµ rÊt ®−îc quan t©m, ®¸p øng c¸c yªu cÇu ph¸t triÓn cña nÒn kinh tÕ quèc d©n.
Môc ®Ých vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu m«n häc 1- Môc ®Ých cña gi¸o tr×nh a- §èi víi gi¸o viªn: Lµ tµi liÖu c¬ b¶n ®Ó biªn so¹n bµi gi¶ng, kÕ ho¹ch gi¶ng bµi vµ thùc hiÖn gi¶ng d¹y trªn líp m«n §o ®¹c, lµ tµi liÖu tham kh¶o trong qu¸ tr×nh gi¶ng d¹y cña c¸c m«n häc liªn quan. Gi¸o tr×nh nµy còng lµ tµi liÖu chÝnh ®Ó c¸c gi¸o viªn tæ chøc vµ h−íng dÉn thùc hµnh, thùc tËp m«n ®o ®¹c, phÇn ®o ®¹c cña c¸c m«n chuyªn ngµnh. b- §èi víi häc viªn: Lµ tµi liÖu häc tËp chÝnh thøc, phôc vô tÝch cùc cho viÖc nhËn thøc, tiÕp thu vµ hiÓu bµi ngay trªn líp. Gi¸o tr×nh nµy còng gióp häc viªn bæ sung c¸c néi dung ghi chÐp ch−a ®Çy ®ñ, ch−a chÝnh x¸c khi nghe gi¶ng, gióp häc viªn thùc hiÖn tèt c¸c thao t¸c thùc hµnh, hoµn thµnh c¸c néi dung thùc tËp, dÇn dÇn h×nh thµnh c¸c kü n¨ng thao t¸c ®o ®¹c, rÌn luyÖn tÝnh tû mØ, cÈn thËn, chÝnh x¸c trong c¸c c«ng viÖc.
2- Ph−¬ng ph¸p häc tËp, nghiªn cøu m«n häc a- §èi víi Gi¸o viªn: N¾m ch¾c néi dung, chñ ®éng trong truyÒn ®¹t, lµm chñ thêi gian, thuÇn thôc c¸c thao t¸c thùc hµnh, thùc tÕ, linh ho¹t, s¸ng t¹o. T¹o kh«ng khÝ s«i næi, høng khëi trong häc tËp. b- §èi víi häc viªn: TÝch cùc, tr¸ch nhiÖm trong häc tËp. Nghiªn cøu gi¸o tr×nh tr−íc khi lªn líp, khi nghe gi¶ng kh«ng xem gi¸o tr×nh, ghi chÐp ®Çy ®ñ bæ sung kÞp thêi c¸c néi dung ghi khi «n luyÖn.
Lµm hÕt c¸c bµi tËp, khæ luyÖn trong thùc hµnh, tranh thñ thêi gian sö dông m¸y, tranh thñ sù h−íng dÉn cña gi¸o viªn, vËn dông tÝch cùc trong thùc tÕ thùc tËp. Häc xong ph¶i n¾m ch¾c c¸c néi dung quy ®Þnh quy tr×nh ®o ®¹c, thµnh th¹o c¸c thao t¸c thùc hµnh, vËn dông tèt trong thùc tÕ. 4 Ch−¬ng 1 §o ®¹c ®¹i c−¬ng 1.1 Kh¸i niÖm vÒ gãc b»ng, gãc ®øng a- Gãc b»ng Gãc b»ng gi÷a ba ®iÓm AOB trªn mÆt ®Êt lµ gãc ph¼ng cña nhÞ diÖn ®−îc t¹o bëi hai mÆt ph¼ng th¼ng ®øng ®i qua OA vµ OB, xem H×nh 1.1 P,Q lµ hai mÆt ph»ng th¼ng ®øng ®i qua OB & OA. R lµ mÆt ph¼ng n»m ngang.
Gãc A’O’B’ lµ gãc b»ng cña gãc AOB trªn mÆt ®Êt Nh− vËy gãc trªn mÆt ®Êt lµ gãc trong kh«ng gian bÊt kú cßn gãc b»ng lµ gãc trªn mÆt ph¼ng n»m ngang. Khi ®o gãc ta chØ ®o ®−îc gãc b»ng mµ kh«ng ®o ®−îc gãc trong kh«ng gian. b- Gãc ®øng B h MÆt ph¼ng ngang A D H×nh 1.2 Gãc ®øng cña ph−¬ng AB (ký hiÖu ) lµ gãc ®−îc t¹o bëi ph−¬ng AB vµ mÆt ph¼ng n»m ngang. Trong ®o ®¹c c«ng tr×nh ng−êi ta quy −íc : Khi ph−¬ng 5 AB h−íng lªn th× gãc ®øng cña nã lµ d−¬ng, khi ph−¬ng AB h−íng xuèng d−íi th× gãc ®øng cña nã lµ ©m.
(H×nh 1-2) c- Môc ®Ých cña ®o gãc Môc ®Ých ®o gãc b»ng: - X¸c ®Þnh gãc gi÷a c¸c ®−êng th¼ng. VÝ dô muèn x¸c ®Þnh gãc cña ®−êng th¼ng OA so víi ®−êng th¼ng OB lµ bao nhiªu ? ta ®o gãc AOB. Tõ gãc vµ chiÒu dµi c¹nh ta tÝnh ®−îc to¹ ®é c¸c ®iÓm.