Những năm gần đây với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thì công
cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa được thúc đẩy một cách mạnh mẽ: quy
hoạch phát triển đô thị xây dựng các nhà máy để đi vào sản xuất, xây dựng
mạng lưới giao thông, nhà máy thủy điện ngày càng được xây dựng một
nhiều hơn, công trình cũ được tu bổ cho hiện đại hơn.
Hoà chung trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật, thì yêu cầu thi công
vận hành công trình nói trung và công trình hầm nói giêng ngày một đòi hỏi có
độ chính xác cao, đảm bảo cho công trình có độ chính xác quy định.
Để đáp ứng nhu cầu đó thì công tác trắc địa trong xây dựng công trình hầm
giữ vai trò cực kỳ quan trọng trong suốt quá trình thiết kế, thi công, sử dụng
công trình hầm. Trong đó, đảm bảo đào thông hầm đổi hướng được đưa lên
hàng đầu. Cơ sở trắc địa phục vụ xây dựng một công trình đường hầm là lập
lưới khống chế trắc địa trên mặt đất và xây dựng hệ thống khống chế trắc địa
trong hầm. Vì vậy việc thành lập lưới khống chế có độ chính xác có vai trò rất
quan trọng, trong việc đào thông hầm đổi hướng.
Đối với công trình cụ thể, tùy từng đặc điểm cụ thể của đường hầm mà ta có
các phương pháp thành lập lưới khống chế khác nhau.
Với mục đích trên dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Phạm Quốc Khánh tôi
được nhận đề tài:
“ Một số biện pháp nâng cao độ chính xác khống chế trắc địa mặt bằng
trong hầm”
Nội dung cụ thể được trình bày như sau:
Chương 1: Công tác trắc địa trong xây dựng đường hầm
Trong chương này sẽ nêu nên cơ sở trắc địa trong xây dựng công trình hầm,
sai số đào thông hầm, ước tính sai số của lưới khống chế trắc địa trên mặt đất
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
Sinh Viên : Vũ Văn Trung Lớp Trắc : Địa B K-48 4
với độ chính xác đào thông hầm và ước tính độ chính xác đo đường chuyền
trong hầm.
Chương 2: Một số biện pháp nâng cao độ chính xác khống chế trắc địa mặt
bằng trong hầm
Nói nên đặc điểm của khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm, các biện pháp
thành lập lưới lưới mặt bằng trong hầm và một số biện pháp nâng cao độ chính
xác khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm.
Chương 3: Thiết kế và đo đạc lưới thực nghiệm
Giới thiệu về mô hình đường hầm, thiết kế một số dạng lưới mặt bằng trong
hầm và đo đạc và sử lý số liệu sẽ là chứng minh cụ thể cho đề tài.
Để hoàn thành được các chủ đề nêu trên của đồ án, tôi được các thầy cô
trong khoa giúp đỡ cùng sự chỉ bảo hướng dẫn tận tình của thầy giáo Phạm
Quốc Khánh .
Mặc dù đã cố gắng nhưng do kiến thức chuyên môn còn hạn hẹp,
thời gian nghiên cứu đề tài còn ít nên đồ án không tránh khỏi
những thiếu sót. Tôi rất mo ng được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo
và các đồng nghiệp để đồ án được hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn
43 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 2483 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Một số biện pháp nâng cao độ chính xác khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Đề tài: " Một số biện phỏp nõng cao độ chớnh xỏc
khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm"
.
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
Mục lục
Mục lục 1
Mở đầu 2
Chương1 công tác trắc địa trong xây dựng đường hầm
1.1 Cơ sở trắc địa trong xây dựng công trình đường hầm 5
1.1.1 Lưới khống chế mặt bằng trên mặt bằng trên mặt đất 5
1.1.2 Định hướng cơ sở trắc địa trong hầm 6
1.1.3 Lưới khống chế trắc địa trong hầm 6
1.1.4 Thành lập hệ thống khống chế độ cao 7
1.2 Sai số đào thông hầm 8
1.2.1 Phân loại sai số đào thông hầm và hạn sai cho phép 8
1.2.2 Các nguồn sai số đào thông hầm 10
1 Các nguồn sai số ảnh hưởng tới độ chính xác hướng ngang đào thông hầm
2 Các nguồn sai số ảnh hưởng tới độ chính xác về độ cao đào thông hầm
1.2.3 Nguyên tắc phân phối các nguồn sai số 12
1. Nguyên tắc ảnh hưởng bằng nhau
2. Nguyên tắc ảnh hưởng không bằng nhau
1.3. Ước tính sai số của lưới khống chế trắc địa trên mặt đất đối với độ
chính xác đào thông hầm 13
1.3.1. Lưới đường chuyền 13
1. Công thức điểm cuối
2. Công thức điểm đào thông
1.3.2. Lưới tam giác và lưới GPS 16
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 1 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
1. Ước tính theo sai số trung phương vị trí điểm cuối chuỗi
2. Ước tính sai số hướng ngang điểm đào thông hầm
1.4 Ước tính độ chính xác đo đường chuyền trong hầm 20
1.4.1 Đối với đoạn hầm thẳng hoặc cong có bán kính rất lớn 20
1.4.2 Đối với đoạn hầm có bán kính nhỏ 21
Chương 2: một số biện pháp nâng cao độ chính xác khống
chế trắc địa mặt bằng trong hầm 22
2.1 Đặc điểm của khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm 22
2.2 Các phương pháp thành lập lưới mặt bằng trong hầm 24
2.3 Các phương pháp nâng cao độ chính xác lưới 25
2.3.1 Nâng cao độ chính xác đo đạc 25
2.3.2 thiết kế một số dạng lưới mặt bằng trong hầm 26
2.4Thiết kế đường chuyền trong hầm có đo thêm phương vị bằng máy con
quay 27
2.5 Nâng cao độ chính xác chuyền tọa độ từ mặt đất xuông hầm 33
CHƯƠNG 3: THIếT Kế Và ĐO ĐạC THựC NGHIệM
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 2 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
Mở ĐầU
Những năm gần đây với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thì công
cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa được thúc đẩy một cách mạnh mẽ: quy
hoạch phát triển đô thị xây dựng các nhà máy để đi vào sản xuất, xây dựng
mạng lưới giao thông, nhà máy thủy điện…ngày càng được xây dựng một
nhiều hơn, công trình cũ được tu bổ cho hiện đại hơn.
Hoà chung trong sự phát triển của khoa học kỹ thuật, thì yêu cầu thi công
vận hành công trình nói trung và công trình hầm nói giêng ngày một đòi hỏi có
độ chính xác cao, đảm bảo cho công trình có độ chính xác quy định.
Để đáp ứng nhu cầu đó thì công tác trắc địa trong xây dựng công trình hầm
giữ vai trò cực kỳ quan trọng trong suốt quá trình thiết kế, thi công, sử dụng
công trình hầm. Trong đó, đảm bảo đào thông hầm đổi hướng được đưa lên
hàng đầu. Cơ sở trắc địa phục vụ xây dựng một công trình đường hầm là lập
lưới khống chế trắc địa trên mặt đất và xây dựng hệ thống khống chế trắc địa
trong hầm. Vì vậy việc thành lập lưới khống chế có độ chính xác có vai trò rất
quan trọng, trong việc đào thông hầm đổi hướng.
Đối với công trình cụ thể, tùy từng đặc điểm cụ thể của đường hầm mà ta có
các phương pháp thành lập lưới khống chế khác nhau.
Với mục đích trên dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Phạm Quốc Khánh tôi
được nhận đề tài:
“ Một số biện pháp nâng cao độ chính xác khống chế trắc địa mặt bằng
trong hầm”
Nội dung cụ thể được trình bày như sau:
Chương 1: Công tác trắc địa trong xây dựng đường hầm
Trong chương này sẽ nêu nên cơ sở trắc địa trong xây dựng công trình hầm,
sai số đào thông hầm, ước tính sai số của lưới khống chế trắc địa trên mặt đất
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 3 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
với độ chính xác đào thông hầm và ước tính độ chính xác đo đường chuyền
trong hầm.
Chương 2: Một số biện pháp nâng cao độ chính xác khống chế trắc địa mặt
bằng trong hầm
Nói nên đặc điểm của khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm, các biện pháp
thành lập lưới lưới mặt bằng trong hầm và một số biện pháp nâng cao độ chính
xác khống chế trắc địa mặt bằng trong hầm.
Chương 3: Thiết kế và đo đạc lưới thực nghiệm
Giới thiệu về mô hình đường hầm, thiết kế một số dạng lưới mặt bằng trong
hầm và đo đạc và sử lý số liệu sẽ là chứng minh cụ thể cho đề tài.
Để hoàn thành được các chủ đề nêu trên của đồ án, tôi được các thầy cô
trong khoa giúp đỡ cùng sự chỉ bảo hướng dẫn tận tình của thầy giáo Phạm
Quốc Khánh .
Mặc dù đã cố gắng nhưng do kiến thức chuyên môn còn hạn hẹp,
thời gian nghiên cứu đề tài còn ít nên đồ án không tránh khỏi
những thiếu sót. Tôi rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo
và các đồng nghiệp để đồ án được hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn
Hà Nội 6-2008
Sinh viên
Vũ Văn Trung
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 4 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
CHƯƠNG I
CÔNG tác TRắC ĐịA TRONG XÂY DựNG ĐƯờng HầM
1.1 CƠ sở TRắC ĐịA TRONG XÂY DựNG CÔNG TRìNH ĐƯờNG HầM
Nhiệm vụ chủ yếu của trắc địa trong xây dựng đưòng hầm là bảo đảm đào
thông hầm đối hướng với độ chính xác theo yêu cầu. Đồng thời bảo đảm độ
chính xác xây dựng đường hầm,các công trình kiến trúc trong hầm đúng với
hình dạng kích thước thiết kế và quan trắc biến dạng công trình trong lúc thi
công cung như lúc sử dụng đường hầm.
Cơ sở trắc địa phục vụ xây dựng một công trình hầm là lập lưới khống chế
trắc địa trên mặt đất,chuyền tọa độ, phương vị và độ cao xuống hầm qua cửa
hầm, thông gió, giếng đứng, giếng nghiêng… và xây dựng hệ thống khống chế
trắc địa trong hầm
1.1.1 Lưới khống chế mặt bằng trên mặt đất
Lưới khống chế trắc địa trên mặt đất là điều kiện cơ bản, quyết định toàn bộ
các công việc trong xây dựng hầm, là cơ sở của luới khống chế trắc địa trong
hầm mà dựa vào đó để chỉ đạo đào hầm, bố trí các kiến trúc trong hầm và quan
trắc biến dạng công trình khi hầm được đưa vào sử dụng.
Việc thành lập lưới khống chế mặt bằng trên mặt đất được hoàn thành trước
khi đào hầm. trước đây lưới khống chế mặt bằng thường được thành lập dưới
dạng chuỗi tam giác đo góc có đo thêm cạnh đáy, lưới tam giác đo góc cạnh
hoặc lưới đường chuyền. Từ nhưng năm 90 của thế kỷ truớc, nước ta đã bắt đầu
ứng dụng công nghệ GPS xây dựng lưới khống chế mặt bằng trong thi công
đường hầm điẻn hình là lưới GPS hầm HảI VÂN, lưới GPS thi công đường hầm
thủy điện A VƯƠNG…
Thành lập lưới khống chế mặt bằng trên mặt đất bằng công nghệ GPS có ưu
điểm vượt trội so với lưới trắc địa truyền thống; không cần thông hướng, độ
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 5 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
chính xác cao, đồ hình lưới linh hoạt, đo nhanh, chi phí thấp nên công nghệ
GPS ngày càng được sử dụng rộng rãi
1.1.2 Định hướng cơ sở trắc địa trong hầm
Việc chuyền tọa độ và phương vị từ hệ thống khống chế mặt bằng trên mặt
đất xuống hầm để tạo số liệu khởi tính cho cơ sở trắc địa trong hầm gọi là định
huớng cơ sở trắc địa trong hầm,hoặc còn gọi là đo liên hệ hoặc đo nối.Qua đó
làm cho khống chế mặt bằng trong hầm có cùng hệ tọa độ với khống chế mặt
bằng trên mặt đất.
Có thể định hướng qua cửa hầm hoặc nối đào phụ tùy thuộc vào từng hầm cụ
thể.Nếu đường hầm được định hướng qua cửa hầm thì đo nối như lưới khống
chế trên mặt đất, nếu đường hầm dài trên có giếng đứng thì có thể định hướng
đường hầm qua giếng đứng bằng phương pháp tam giác liên hệ hoặc dùng máy
con quay xác định phương vị khởi đầu của đường chuyền trong hầm.
1.1.3 Lưới khống chế trắc địa trong hầm
Do điều kiện thi công trong hầm chật hẹp nên khống chế trắc đia trong hầm
được xây dựng dưới dạng là lưới đường chuyền.Đường chuyền trong hầm được
chia thành các loại sau:
Đường chuyền tiệm cận: trong trường hợp giếng đứng được đào lệch sang
một bên của đường hầm thì cần thành lập đường chuyền tiệm cận để dẫn tọa độ
và phương vị được chuyền từ trên mặt đất xuống vào đường hầm chính.
Đường chuyền thi công: được thành lập với cạnh gắn để tiện chỉ đạo đào
hầm theo tiến độ thi công hầm .
Đường chuyền cạnh dài: Khi hầm đã đào được một đoạn dài, đường chuyền
thi công gồm nhiều cạnh gắn sẽ không đảm bảo độ chính xác về phương vị.
Lúc đó cần thành lập đường chuyền cạnh dài dựa trên các điểm của đường
chuyền thi công (bỏ qua một số điểm trung gian) để đảm bảo độ chính xác
phương vị. Đường chuyền trong hầm là đường chuyền nhánh.
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 6 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
1.1.4 Thành lập hệ thống khống chế độ cao
Trục đường hầm và các kiến trúc trong hầm được xác định và được bố trí
trong không gian ba chiều. Để đảm bảo thông hầm đối hướng, xây dựng các
công trình kiến trúc, lắp đặt các thiết bị trong hầm và đo lún, cần phải thành lập
hệ thống khống chế độ cao tương tự như khống chế mặt bằng, hệ thống khống
chế độ cao bao gồm:
+ Khống chế độ cao trên mặt đất: thành lập các tuyến thủy chuẩn xuất phát
từ điểm thủy chuẩn nhà nước và có thể tạo thành lưới. Tại các cửa hầm và gần
miệng giếng đứng cần có điểm mốc độ cao.
Độ chính xác của mốc độ cao trên mặt đất tùy thuộc vào yêu cầu độ chính
xác đào thông hầm đối hướng theo phương thẳng đứng (độ cao), tùy thuộc vào
chiều dài đường hầm, sai số cho phép lắp đặt thiết bị trong hầm và yêu cầu độ
chính xác đo biến dạng. Nhưng thông thường thủy chuẩn hạng III có thể đáp
ứng nhu cầu đó.
Ngoài ra có thể đo cao băng GPS. Khi đo cao bằng GPS cần chú ý đến dị
thường độ cao để chú ý chuyển độ cao trắc địa về độ cao thường.
HTD= H + (1.1)
+ Chuyền độ cao từ mặt đất xuống hầm: từ các mốc độ cao ở cửa hầm hoặc
gần miệng giếng đứng chuyền độ cao xuống hầm qua cửa hầm hoặc qua giếng
đứng để làm số liệu khởi tính độ cao trong hầm.
+ Khống chế độ cao trong hầm: thành lập các tuyến thủy chuẩn từ các điểm
khởi tính độ cao ở cửa hầm hoặc ở đáy giếng đứng đến gương hầm. Các điểm
mốc độ cao trong hầm thường trùng với các điểm đường chuyền trong hầm.
Tuyến thủy chuẩn trong hầm là tuyến nhánh.
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 7 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
1.2 sai số ĐàO THÔNG HầM
1.2.1 Phân loại sai số đào thông hầm và hạn sai cho phép
Các nguồn sai số ảnh hưởng đến độ chính xác đào thông hầm bao gồm sai số
do trắc địa, do thi công, do thiết kế, ở đây chỉ quan tâm tới sai số do trắc địa.
Trong thi công đào hầm, do sai số của lưới khống chế trên mặt đất, sai số do
liên hệ, sai số của lưới khống chế trong hầm và sai số bố trí chi tiết nên hai trục
tim hầm đào đối hướng không thể gạp nhau chính xác tuyệt đối được mà có
một tỷ lệ lệch nhất định gọi là sai số đào thông hầm đối hướng. Ký hiệu là
,sai số trung phương tương ứng ký hiệu là M (hình 1.1 , hình 1.2)
▲ ▲
A B
Trục hầm sau khi điều chỉnh
Hình 1.1 sai số đào thông hầm trong mặt phẳng nằm ngang
H
C
P2
h
A
P1 Y
q
X l
Hình 1.2 sai số đào thông hầm trong không gian
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 8 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
+ Hình chiếu của trên hướng trục tim hầm gọi là sai số hướng dọc, ký
hiẹu là l, sai số trung phương tương ứng la Ml. Sai số này phải nằm trong
một phạm vi nhất định
L
Ml ≤ (1.2)
4000
Ml: sai số trung phương hướng dọc
L: chiều dài đoạn hầm đào đối hướng, đơn vị là mét
+ Hình chiếu của trên hướng vuông góc với trục hầm trong mặt phẳng
nằm ngang gọi là sai số hưóng ngang, kí hiệu là q, sai số trung phương tương
ứng là Mq, đây là sai số quan trọng nhất vì nếu sai số này vượt quá hạn sai cho
phép thì sẽ làm thay đổi hình dạng hình học của đường hầm dẫn tới phải điều
chỉnh đào đắp gây tổn thất cho công trình.
+ Hình chiếu của trên phương thẳng đứng gọi là sai số độ cao, ký hiệu
làh, sai số trung phương tương ứng la Mh, sai số độ cao cũng quan trọng như
sai số hướng ngang nhưng với kỹ thuạt đo cao hiện nay dễ dàng đáp ứng được
yêu cầu về độ chính xác.
Sai số trung phương hướng ngang và sai số trung phương độ cao cho phép
khi đào thông hầm đối hướng theo quy định như bảng 1.1.
Bảng 1.1. Sai số trung phưong hướng ngang và sai số trung phương độ
cao đào thông hầm đối hướng
Chiều dài đoạn hầm đào
≤4 8 10 1013 1317 1720
đối hướng (km)
Sai số trung phương
50 75 100 150 200 250
hướng ngang Mq (mm)
Sai số trung phương
25
độ cao Mh (mm)
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 9 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
1.2.2 Các nguồn sai số đào thông hầm
Sai số đào thông hầm chủ yếu là sai số của khống chế trên mặt đất, số đo
liên hệ và sai số của khống chế trong hầm. Như đã biết, để đảm bảo đào thông
hầm đối hướng với độ chính xác quy định thì sai số hướng ngang là quan trọng
và đáng chú ý nhất. Vì vậy cần xét các nguồn sai số ảnh hưởng đến độ chính
xác hướng ngang đào thông hầm đối hướng.
1. Các nguồn sai số ảnh hướng tới độ chính xác hướng ngang đào thông
hầm.
a) Đối với đường hầm thẳng
Các nguồn sai số ảnh hưởng tới độ chính xác hướng ngang đào thông hầm
đối hướng
Sai số trung phương hướng ngang của khống chế trắc địa trên mặt đất, ký
hiệu là m1.
Sai số trung phương hướng ngang của định hướng hầm: nếu định hướng qua
hai cửa hầm thì không có sai số này.
+ Nếu định hướng qua một cửa hầm và một giếng đứng (hoặc giếng nghiêng
hoặc hầm phụ dài) thì sai số hướng ngang của định hướng qua giếng đứng, ký
hiệu la m2.
+ Nếu định hướng qua hai giếng đứng thì có sai số hướng ngang của định
hướng qua hai giếng đứng, ký hiệu là m2 và m3.
Sai số trung phương hướng ngang của khống chế trắc địa trong hầm, ký hiệu
là m4 va m5.
Với giả thiết các nguồn sai số độc lập với nhau thì sai số trung phương tổng
hợp hướng ngang ở chỗ đào thông hầm đối hướng sẽ tùy trường hợp mà tính
theo công thức sau:
Đối với đoạn hầm được định hướng qua hai cửa hầm:
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 10 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
2 2 2
Mq= m1 m4 m5 (1.3)
Đối với đoạn hầm được định hướng qua một cửa hầm và một giếng
đứng:
2 2 2 2
Mq= m1 m2 m4 m5 (1.4)
Đối với đoạn hầm được định hướng qua hai giếng đứng:
2 2 2 2 2
Mq= m1 m2 m3 m4 m5 (1.5)
b) Đối với đường hầm cong
Sai số trung phương hướng ngang và sai số trung phương hướng dọc của
khống chế trắc địa đều có ảnh hưởng tới độ chính xác hướng ngang đào thông
hầm đối hướng vì vậy vế phải của công thức (1.3), (1.4) ,(1.5), phải thay bằng
sai số trung phương tổng hợp hướng ngang và hướng dọc của các nguồn sai số
’
tương ứng la mi (i= 1, 2, 3, 4, 5)
Với giả thiết sai số trung phương hướng dọc bằng sai số trung phương
hướng ngang, ta có:
’
mi = mi 2 , (i= 1, 2, 3, 4, 5) (1.6)
2. Các nguồn sai số ảnh hưởng tới độ chính xác về đồ cao đào thông hầm
Phân tích tương tự như trên thì ta có các nguồn sai số ảnh hưởng tới độ chính
xác độ cao đào thông hầm:
Sai số của khống chế độ cao trên mặt đất: mh1 .
Sai số chuyền độ cao từ trên mặt đất xuống hầm:
+ Nếu chuyền độ cao qua hai cửa hầm thì xem như không có sai số này.
+ Nếu chuyền độ cao qua một cửa hầm và một giếng đứng thì có sai số
chuyền độ cao qua giếng đứng đó, ký hiệu là mh2 .
+ Nếu chuyền độ cao qua hai giếng đứng, ta có mh2 và mh3 .
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 11 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
Sai số của khống chế độ cao trong hầm , tức sai số của hai tuyến thủy
chuẩn nhánh trong hầm, ký hiệu là mh4 và mh5 .
Gỉa thiết các nguồn sai số độc lập nhau thì sai số trung phương tổng hợp độ
cao ở chỗ đào thông hầm đối hướng sẽ tùy từng trường hợp mà áp dụng công
thức :
Với đoạn hầm được chuyền độ cao qua hai cửa hầm:
2 2 2
Mh= m m m (1.7)
h1 h4 h5
Với đoạn hầm được chuyền qua một cửa hầm và một giếng đứng :
2 2 2 2
Mh= m m m m (1.8 )
h1 h2 h4 h5
Với đoạn hầm mà độ cao được chuyền qua hai giếng đứng:
2 2 2 2 2
Mh= m m m m m (1.9)
h1 h2 h3 h4 h5
ảnh hưởng của các nguồn sai số độ cao thành phần đến độ chính xác độ
cao đào thông hầm trong hầm thẳng cũng như trong hầm cong nên chỉ áp dụng
các công thức (1.7), (1.8), (1.9) cho từng trường hợp cụ thể.
1.2.3 Nguyên tắc phân phối các nguồn sai số
Trên thực tế thi công thường cần phải phân phối thỏa đáng sai số cho phép
đào thông hầm đối hướng cho các nguồn sai số thành phần. Như vậy phương án
trắc địa mới có tính khả thi và hiệu quả cao. Có hai nguyên tắc phân phối:
1. Nguyên tắc ảnh hưởng bằng nhau
Nếu điều kiện thực tế cho thấy các nguồn sai số thành phần độc lập nhau
và có ảnh hưởng xấp xỉ như nhau đến độ chính xác hướng ngang đào thông
hầm đối hướng thì từ các công thức (1.3), (1.4), (1.5) ta có
M q
m1=m4=m5= =0,58Mq (1.10 )
3
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 12 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
M q
m1=m2=m4=m5= =0.5Mq (1.11 )
4
M q
m1=m2=m3=m4=m5= =0.45Mq (1.12 )
5
Với đường hầm cong ta có công thức tương ứng:
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 đó Mq là sai số hướng ngang đào thông hầm đối hướng
2. Nguyên tắc ảnh hưởng khônng bằng nhau
Nếu dựa vào điều kiện thực tế như mạng dạng lưới thiết kế, máy móc thiết bị
hiện có phương pháp đo … có thể dự tính trước ảnh hưởng của một số nguồn
sai số thành phần thì thay số liệu đó vào vế phải của công thức (1.3), (1.4),
(1.5) và áp dụng nguyên tắc ảnh hưởng bằng nhau của các nguồn sai số còn lại
để tính.
1.3 ƯớC TíNH SAI Số CủA LƯới KHốNG CHế TRắC ĐịA TRÊN MặT
ĐấT ĐốI VớI Độ CHíNH XáC ĐàO THÔNG HầM
1.3.1 Lưới đường chuyền
Nếu dùng đường chuyền làm khống chế độc lập trên mặt đất thì phải thành
lập đường chuyền khép kín hoặc ít nhất cũng phải chọn ngoài đường chuyền
một vài điểm, từ đó (có thể đo góc không đo cạnh) đo hai góc nối ở điểm đầu
và điểm cuối đường chuyền để tạo thành đa giác khép kín về góc.
1. Công thức điểm cuối
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 13 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
Công thức tính sai số trung phương hướng ngang m của điểm cuối đường
xc
chuyền sau khi bình sai điều kiện khép góc:
m 2
m2 =[m 2 cos2 ] + [ 2 ] (1.16)
x s 2
c
Trong đó ms , m là sai số trung phương đo cạnh và sai số trung phương đo
góc đường chuyền.
là góc phương vị cạnh đường chuyền.
là hoành độ của điểm đường chuyền khi lấy trọng tâm của
đường chuyền làm gốc của hệ tọa độ.
[y]
= y – y ; y = ; n là số cạnh đường chuyền.
i i 0 0 n 1
2. Công thức điểm đào thông
ảnh hưởng của sai số đo góc và đo cạnh đường chuyền đối với độ chính xác
hướng ngang đào thông hầm được tính theo công thức:
m"
m = [R 2 ] (1.17)
x y
'
ms 2
m = [d x ] (1.18)
xs s
Trong đó m là sai số trung phương đo góc;
2
[R y] là tổng bình phương khoảng cách từ các điểm của đường
chuyền đến mặt đào thông, hình 1.3.
m
s là sai số trung phương tương đối đo cạnh đường chuyền;
s
2
[d x] là tổng bình phương hình chiếu của các cạnh đường chuyền lênmặt đào
thông.
Sinh Viên : Vũ Văn Trung 14 Lớp Trắc : Địa B K-48
Đồ án Tốt Nghiệp Trắc địa công trình
X Trục tim hầm
M ặt đào thông M
R
y3 3
Y C
1 R y1
R 4
0 R y2 y4
T
Hình 1.3 Khoảng cách từ điểm đường chuyền tới mặt đào thông
Có thể cho rằng ảnh hưởng sai số đo góc và đo cạnh đường chuyền đối với
độ chính xác hướng ngang đào thông hầm là độc lập với nhau thì ta có:
2 2
mq= mx mxs
" 2
m m
m = R 2 s d 2 (1.19)
q " y x
s
Nếu mặt đào thông ở chính giữa đường hầm , tức mặt đào thông đi qua trọng
tâm của đường chuyền thì hai công thức (1.16) và (1.19) là như nhau.
Trong trường hợp khống chế mặt bằng trên mặt đất là chuỗi tam giác, nếu
muốn áp dụng công thức đường chuyền thì chọn trong chuỗi tam giác một
đường chuyền gần với trục tim hầm nhất và dùng công thức (1.16) hoặc (1.19)
để ước tính
Đối với lưới lưới đường chuyền công thức (1.16) và (1.19) có thể xem là
công thức ước tính chặt chẽ. Khi áp dụng cho chuỗi tam giác thì hai công thức
trên là công thức ước tính gần đúng.