Bố trí công trình là bước chuyển đổi thiết kế trên giấy thành thực tế, đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối trong mọi khía cạnh. Quá trình này không chỉ đơn thuần là việc xác định góc, đoạn thẳng, và cao độ theo bản vẽ mà còn phải tính toán và kiểm soát nghiêm ngặt các sai số phát sinh trong quá trình đo đạc thực địa. Bài viết này sẽ đi sâu vào các yếu tố bố trí cơ bản theo nguyên tắc kỹ thuật, giúp đảm bảo công trình được thi công đúng vị trí và đạt chất lượng cao nhất và công cụ hỗ trợ cho đo đạc như máy định vị 2 tần số RTK. Hãy cùng Việt Thanh Group tìm hiểu về các yếu tố bố trí công trình.
Các yếu tố bố trí công trình thông dụng
Định vị hướng: Bố trí góc thiết kế (βTK)
Bố trí góc là bước khởi đầu quan trọng để xác lập hướng đi chuẩn xác cho công trình, được xác định bằng trị số βTK đã có từ trước.
Phương pháp thực hiện và kiểm tra
- Kỹ sư sử dụng máy kinh vĩ để xác định góc βTK thông qua hai lần ngắm tại hai vị trí bàn độ, tạo ra các hướng OT và OP.
- Hướng OB chính là hướng trung bình và là cạnh còn lại của góc cần bố trí AOB.
- Sau khi xác định được góc thực tế βTK′, ta tính toán độ lệch góc Δβ=βTK′−βTK để tìm độ chênh lệch giữa thực tế và thiết kế.
- Độ lệch này được quy đổi thành độ dịch chuyển ngang (d) của điểm thiết kế B theo công thức (8.1):
d = {\Delta\beta \over \rho} \cdot D
Nguồn sai lệch chính
Sai số của góc đã bố trí chủ yếu đến từ ba nguồn chính:
- Sai số dụng cụ (m1): Lỗi phát sinh từ chính máy móc đo đạc.
- Sai số điều kiện ngoại cảnh (m2): Do ảnh hưởng của thời tiết, nhiệt độ.
- Sai số đọc (m3): Lỗi khi kỹ sư đọc số trên bàn độ.
Bố trí khoảng cách: Đoạn thẳng thiết kế
Công tác này nhằm chuyển đổi chiều dài thiết kế (DTK) của một đoạn thẳng sang chiều dài bố trí trên mặt đất (SBT).
Xác định chiều dài bố trí (SBT)
Chiều dài thực tế cần bố trí phải được hiệu chỉnh để đạt độ chính xác cao, đặc biệt khi có các yếu tố ảnh hưởng:
S_{BT} = D_{TK} + \Delta l_v + \Delta l_{\gamma} + \Delta l_t
Trong đó, SBT cần được điều chỉnh bằng các hiệu số:
- Δlv: Hiệu chỉnh cho sai số về chiều dài của dụng cụ đo.
- Δlγ: Hiệu chỉnh độ nghiêng nếu mặt đất không bằng phẳng.
- Δlt: Hiệu chỉnh sai số do sự khác biệt về nhiệt độ.
Đánh giá tổng thể sai số
Sai số tổng hợp khi bố trí đoạn thẳng (M) được xác định thông qua sự kết hợp của sai số hệ thống (ms) và sai số ngẫu nhiên (mp):
M = \sqrt{m_s^2 + m_p^2}
Bố trí chiều cao: Định vị độ cao thiết kế
Bố trí điểm và tính chiều cao công tác
Để đưa một điểm C vào đúng độ cao thiết kế (HCtk), cần dùng mốc độ cao khống chế M (HM).
- Tính độ cao máy ngắm chuẩn (Hj):
H_j = H_M + a
Trong đó a là số đọc trên mia đặt tại mốc M. - Tính số đọc thiết kế (b): Từ Hj và HCtk, ta xác định số đọc b để điều chỉnh điểm C về độ cao chuẩn.
Bố trí đường và mặt phẳng thiết kế
Bố trí đường thẳng có độ dốc (Tuyến)
Áp dụng cho các tuyến đường có độ dốc i cố định:
- Tính độ cao thiết kế (Hn.đo) tại cọc thứ n:
H_{n.đo} = H_A + i \cdot d_n - Tính chiều cao công tác (hn):
hn=Hj−Hn.đo
Chiều cao công tác quyết định việc đầu cọc phải lên cao (h>0) hay xuống thấp (h<0) so với đường thiết kế.
Bố trí mặt phẳng thiết kế
Áp dụng cho các mặt phẳng có độ dốc đồng thời theo hai phương X (ix) và Y (iy):
- Tính Độ cao thiết kế (Hmn.đo) tại điểm (m,n):
H_{mn.đo} = H_A + i_x \cdot d_x + i_y \cdot d_y - Tính Chiều cao công tác (h):
h=Hden−Hmn.đo
Dựa vào kết quả, ta điều chỉnh cao độ đầu cọc để khớp với mặt phẳng P thiết kế.
Việc tuân thủ các nguyên tắc và công thức này là chìa khóa để đảm bảo chất lượng, tuổi thọ của công trình và tránh các sai sót tốn kém sau này.
Máy GNSS RTK Satlab SL7 với khả năng thu nhận tín hiệu vệ tinh đa tần số, đa hệ thống (Multi-constellation, Multi-frequency) đóng vai trò trung tâm, cung cấp tọa độ 3D chính xác ngay lập tức (Real-Time Kinematic – RTK). Điều này cho phép kỹ sư bố trí góc và đoạn thẳng một cách nhanh chóng, loại bỏ gần như hoàn toàn các sai số do định tâm máy và điều kiện ngoại cảnh (m2) vốn là thách thức lớn đối với các thiết bị cơ học.
>>>Xem thêm: Thông tư 26 bản đồ địa chính bản đồ địa chính: Những điểm cần lưu ý
Ứng dụng của các yếu tố bố trí công trình
Các phương pháp bố trí cơ bản bao gồm bố trí góc, đoạn thẳng và chiều cao không chỉ là lý thuyết mà là nền tảng kỹ thuật bắt buộc, được ứng dụng linh hoạt trong nhiều loại hình công trình từ dân dụng đến công nghiệp và giao thông.
Ứng dụng của bố trí góc (Định vị hướng)
Bố trí góc là khâu tiên quyết để định vị phương và hướng chính xác của công trình trên mặt đất, đảm bảo các phần tử cấu thành tuân thủ bản vẽ thiết kế:
- Công trình Cao tầng & Công nghiệp: Bố trí góc cực kỳ cần thiết cho việc định hướng trục và xác định các góc vuông hoặc góc xiên của công trình, đặc biệt là khi xác định vị trí các cột, vách cứng và các đường tim móng. Độ chính xác của góc (βTK) ảnh hưởng trực tiếp đến sự thẳng đứng và khớp nối của toàn bộ kết cấu.
- Giao thông & Thủy lợi: Được sử dụng để xác định góc chuyển hướng của cầu, đường cong nằm của đường hầm hoặc các tuyến kênh mương. Mọi sai lệch góc (dẫn đến độ dịch chuyển ngang d) đều có thể gây ra sai lệch lớn trên quãng đường dài.
Máy GNSS RTK Satlab Freyja với công nghệ IMU (Inertial Measurement Unit) tiên tiến, cho phép đo nghiêng và bù nghiêng tự động, giúp kỹ sư dễ dàng và nhanh chóng xác định cao độ chính xác ngay cả khi sào đo không thẳng đứng. Điều này đặc biệt hữu ích khi xác định chiều cao công tác (h) để điều chỉnh đầu cọc, đảm bảo mọi điểm trên công trình khớp với độ cao thiết kế, từ đó nâng cao hiệu suất và giảm thiểu thời gian thi công thực địa.
Ứng dụng của bố trí đoạn thẳng (Định vị khoảng cách)
Bố trí đoạn thẳng tập trung vào việc chuyển giao kích thước từ bản vẽ sang thực địa một cách chính xác nhất, sau khi đã hiệu chỉnh các sai số đo.
- Kiểm soát kích thước chi tiết: Công tác này áp dụng cho việc xác định kích thước và vị trí chính xác của từng cấu kiện. Điều này bao gồm việc đặt tim cọc, định vị chân móng, và xác định chiều dài của các bức tường hoặc dầm.
- Đảm bảo sự khớp nối: Các chi tiết lắp đặt, từ bu lông móng đến các bộ phận tiền chế, đều phải dựa vào bố trí đoạn thẳng để xác định vị trí chính xác, giảm thiểu tối đa các sai số lắp đặt gây ra do nhiệt độ (Δlt) hoặc độ nghiêng (Δlγ) của địa hình.
- Xác định ranh giới: Bố trí đoạn thẳng là cơ sở để căng dây và xác định ranh giới lô đất, khu vực thi công và vùng bảo vệ.
Ứng dụng của bố trí chiều cao (Định vị cao độ)
Bố trí chiều cao là yếu tố then chốt quyết định đến khả năng hoạt động, thoát nước và tuổi thọ của công trình.
- Tạo độ dốc Thiết kế: Đây là ứng dụng quan trọng nhất trong việc tạo ra độ dốc thiết kế cho các công trình yêu cầu thoát nước như đường giao thông, sân bãi và hệ thống thoát nước. Kỹ sư phải tính toán chiều cao công tác (h) để điều chỉnh đầu cọc lên hoặc xuống so với mặt phẳng chuẩn.
- San nền và quy hoạch đô thị: Việc bố trí mặt phẳng thiết kế theo độ dốc kép (ix,iy) là bắt buộc trong công tác san nền khu đô thị hoặc khu công nghiệp, đảm bảo đất được phân bổ và cân bằng khối lượng đào đắp theo đúng cao độ quy hoạch.
- Kiểm soát móng sâu: Phương pháp này còn được dùng để xác định cao độ đỉnh cọc/móng với độ chính xác tuyệt đối, làm cơ sở cho việc lắp đặt các bộ phận kết cấu phía trên.
Các yếu tố bố trí công trình và những lưu ý quan trọng
Để giảm thiểu sai số tổng hợp (M) và đảm bảo công trình đạt chuẩn thiết kế, đội ngũ kỹ thuật cần đặc biệt lưu ý:
Kiểm tra hiệu chuẩn dụng cụ: Thường xuyên kiểm nghiệm thước đo và máy kinh vĩ để xác định các số hiệu chỉnh Δlv và Δlt, từ đó giảm thiểu sai số do máy móc.
Yếu tố ngoại cảnh: Tiến hành công tác đo đạc trong điều kiện thời tiết ổn định, tránh nhiệt độ quá cao hoặc gió mạnh để hạn chế sai số điều kiện ngoại cảnh (m2).
Mốc khống chế: Đảm bảo các mốc độ cao và tọa độ khống chế (như mốc M trong bố trí độ cao) phải có độ chính xác cao và được bảo vệ nghiêm ngặt.
Điều chỉnh cọc/mốc: Luôn dựa vào chiều cao công tác (h) (được tính bằng hiệu số giữa độ cao ngắm chuẩn và độ cao thiết kế) để điều chỉnh đầu cọc lên hoặc xuống cho khớp với mặt phẳng thiết kế.
Be the first to review “Các nguyên tắc cơ bản và yếu tố kỹ thuật trong các yếu tố bố trí công trình”