Trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp là một lĩnh vực quan trọng trong ngành xây dựng, giúp đảm bảo mọi công trình được thực hiện chính xác về vị trí, độ cao và đúng quy hoạch thiết kế. Việc hiểu rõ về kỹ thuật này không chỉ giúp các kỹ sư, nhà quản lý dự án nắm bắt quy trình thi công mà còn góp phần nâng cao chất lượng và an toàn của các công trình dân dụng và công nghiệp. Cùng Việt Thanh tìm hiểu chi tiết nội dung này trong bài viết dưới đây!
>>>Xem thêm: Ứng dụng máy thủy bình trong công tác trắc địa, đo đạc
Tổng quan về trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp
Trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp là bộ phận cốt lõi trong quá trình thi công dự án xây dựng. Nó đảm bảo tất cả các bước đều được thực hiện đúng theo bản vẽ, quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật và các yêu cầu về chính xác vị trí, độ cao của công trình. Đây là khâu xác định và đo đạc các điểm, tuyến, mặt bằng của công trình dựa trên hệ thống tọa độ và cao độ do các nhà khoa học và kỹ sư định nghĩa.
Trong thực tế, trắc địa không chỉ giúp định vị chính xác các phần của công trình mà còn góp phần kiểm tra sự biến dạng, dịch chuyển của công trình trong quá trình xây dựng hoặc qua các thời kỳ sau này. Chính vì vậy, lĩnh vực này yêu cầu đội ngũ kỹ thuật viên có trình độ chuyên môn cao, sử dụng các thiết bị đo đạc hiện đại để đạt được kết quả chính xác tối đa.
Trong bối cảnh phát triển đô thị và công nghiệp ngày càng nhanh, vai trò của trắc địa công trình càng trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Nó không chỉ nâng cao chất lượng công trình mà còn giảm thiểu rủi ro về sau, từ sự sai lệch nhỏ nhất trong quá trình thi công đến các hậu quả nghiêm trọng về an toàn, kinh tế và môi trường.
>>>Xem thêm: Gợi ý 6 phương pháp xử lý nền đất yếu hiệu quả, an toàn
Các kỹ thuật được sử dụng trong trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp
Trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chính xác vị trí, kích thước, hình dạng của công trình, đồng thời công tác này còn giúp kiểm soát và giám sát các biến động trong quá trình thi công và sử dụng công trình. Những kỹ thuật được sử dụng trong trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp chính hiện nay bao gồm xây dựng lưới ô vuông và đo, tính khối lượng san nền.
Tạo lưới ô vuông xây dựng
Lưới ô vuông trong xây dựng là gì?
Như chúng ta đã biết, các công trình dân dụng và công nghiệp thường có dạng dày đặc và khá phức tạp. Để đơn giản hóa việc bố trí cũng như đảm bảo tính chính xác, đồng đều trên toàn bộ công trình thì người ta đã thiết lập nên mạng lưới khống chế trắc địa có các điểm tạo thành các ô vuông và cạnh lưới song song với trục chính của công trình xây dựng.
Hay hiểu một cách đơn giản hơn, lưới ô vuông xây dựng là tập hợp một hệ thống các điểm phủ trùm lên trên bề mặt xây dựng, giữa các điểm kết nối với nhau bởi những hình vuông nhỏ, trục chính của công trình sẽ trùng hoặc song song với cạnh lưới. Lưới ô vuông xây dựng được thiết kế trên bản vẽ chi tiết công trình với kích thước thường là 50,.100m, 200m,…tùy theo quy mô, diện tích, yêu cầu cụ thể của công trình. Sau đó sẽ được chuyển vào thực địa, tiến hành đo đạc bình sai và hoàn nguyên lưới.
Ưu điểm khi xây dựng lưới ô vuông trong trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp đó là đơn giản hóa quá trình đo đạc, tính toán bình sai, dễ dàng kiểm tra và phát hiện những sai sót trong quá trình đo đạc, không phải sử dụng quá nhiều máy móc, trang thiết bị và có thể bố trí công trình cùng lúc từ nhiều hướng khác nhau.
Quy trình xây dựng lưới ô vuông
Quá trình thiết kế lưới ô vuông trong xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp gồm các bước sau:
Bước 1: Thiết kế lưới ô vuông trên bình đồ, tính tọa độ thiết kế của các đỉnh lưới ô vuông.
Bước 2: Chuyển gốc tọa độ vào một trục tọa độ ra ngoài thực địa dựa trên mốc trắc địa hoặc các điểm địa vật đã được đánh dấu cụ thể.
Bước 3: Từ trục tọa độ đã được xác định, sử dụng các dụng cụ, thiết bị đo đạc có độ chính xác không quá cao như máy kinh vĩ để bố trí các đỉnh lưới ô vuông một cách sơ bộ. Sau đó tiến hành đóng cọc gỗ để cố định các đỉnh lưới sơ bộ này.
Bước 4: Tiến hành đo đạc lưới ô vuông sơ bộ bằng các phương pháp trắc địa chính xác. Sau đó thực hiện tính toán bình sai để xác định tọa độ các đỉnh ô vuông, tính số liệu hoàn nguyên dựa vào tọa độ đỉnh lưới ô vuông thiết kế và sơ bộ.
Bước 5: Hoàn nguyên và cố định lưới ô vuông xây dựng: Từ tọa độ bình sai và tọa độ thiết kế của lưới ô vuông xây dựng, tiến hành tính toán giá trị các góc, cạnh để chuyển các điểm lưới về đúng vị trí thiết kế. Sau đó hoàn nguyên các điểm lưới về vị trí thiết kế và cố định lại một cách chắc chắn.
Đo và tính toán khối lượng san nền
Mặt đất trên thực tế luôn gồ ghề và có độ dốc nhất định, nó hoàn toàn khác với độ dốc khi thiết kế. Chính vì vậy, để đảm bảo mặt nền công trình xây dựng luôn bằng phẳng, tránh tình trạng lồi lõm, dốc thì bắt buộc phải thực hiện thao tác san nền. Đo và tính toán khối lượng san nền trong trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp mang đến nhiều lợi ích như:
- Đảm bảo được tiến độ thi công: Việc đo và tính toán chính xác khối lượng san nền sẽ giúp cho nhà thầu và chủ đầu tư xác định được khối lượng nguyên vật liệu cần thiết phải sử dụng, và có kế hoạch triển khai, thi công hợp lý nhất, tránh tình trạng gián đoạn thi công do thiếu nguyên vật liệu.
- Đảm bảo cho chất lượng công trình: San lấp mặt bằng theo đúng khối lượng đã tính toán sẽ mang đến một mặt bằng bằng phẳng, không làm ảnh hưởng đến chất lượng công trình.
- Tối ưu chi phí: Khi có kết quả chính xác từ việc đo và tính toán khối lượng san lấp mặt nền sẽ giúp cho nhà thầu cũng như chủ đầu tư có thể ước tính được chi phí cần thiết, tránh tình trạng thiếu hoặc phát sinh thêm chi phí không cần thiết, làm ảnh hưởng đến tiến độ thi công và gây lãng phí.
Nội dung của công tác san nền
Tiến hành bố trí mạng lưới ô vuông có cạnh phủ trùm lên toàn bộ khu vực xây dựng, sau đó đóng cọc sát mặt đất ở các đỉnh ô vuông. Dùng máy toàn đạc sokkia IM100 series để đo độ cao các đầu cọc của các đỉnh ô vuông hoặc cán bộ đo đạc cũng có thể xác định trên bản đồ địa hình. Độ cao này chính là độ cao của mặt đất tự nhiên và được ký hiệu là Hden. Cao đọ thiết kế của các đỉnh ô vuông theo quy hoạch được gọi là độ cao đó, ký hiệu là Hdo. Từ các giả thiết trên ta sẽ có công thức tính:
Chiều cao công tác ở từng đỉnh ô vuông là hi = Hiden– Hido, nếu hi > 0 công tác đào vào hi < 0 công tác đắp
Chiếu cao công ác trung bình ở một khối ô vuông sẽ được tính như sau:
Hi = (h1 + h2 + h3 + h4)/4
Thể tích gần đúng của mỗi khối ô vuông là Vi = a2 x hi-tb
Thể tích công tác đất trong toàn bộ khu vực cần san lấp như sau:
V= ∑1n x Vi = a2 x ∑1n x hi-tb = a2 x (∑hI + ∑hII + ∑hIII + ∑hIV)/4
Trong đó: hI, hII, hIII, hIV sẽ tương ứng là chiều cao công tác ở đỉnh chỉ thuộc về một ô vuông, hai ô vuông, ba ô vuông và bốn ô vuông. Từ thể tích V, căn cứ vào hệ số đầm chặt … sẽ tính được khối lượng đất đào, đắp trên khu vực xây dựng.
Độ chính xác công tác san nền phụ thuộc phụ thuộc chủ yếu vào cạnh ô vuông (a) và độ chính xác xác định chiều cao công tác h. Cụ thể:
- Cạnh lưới ô vuông (a) càng nhỏ thì mặt cong giới hạn bởi 4 đỉnh ô vuông càng gần mặt phẳng. Thể tích các khối ô vuông càng gần với thể tích khối lăng trụ mà ta đã tính ở trên. Thông thường (a) thường lấy bằng 2cm trên bản đồ.
- Độ chính xác của việc xác định chiều cao công tác “h”. Trước hết phụ thuộc vào việc xác định độ cao Hden ; Khi dùng phương pháp đo cao hình học hạng IV để xác định thì độ chính xác đo cao là ± 5√n(mm), còn khi đo cao bằng thủy chuẩn kỹ thuật thì độ chính xác là ±10√n(mm) . Độ chính xác xác định “h” còn phụ thuộc vào việc đặt mia đo cao, vị trí đặt mia ảnh hưởng tương đối lớn đến độ chính xác xác định khối lượng công tác san nền.
Chi tiết về công tác trắc địa trong xây dựng nhà ở dân dụng, công nghiệp và nhà cao tầng
Trong xây dựng nhà dân dụng, công nghiệp và nhà cao tầng công tác trắc địa sẽ bao gồm định vị công trình, công tác trắc địa khi dựng cột, chuyển trục và chuyển độ cao lên tầng. Cụ thể như sau:
Công tác định vị công trình
Định vị công trình hay còn gọi là định vị móng nhà hiểu đơn giản là bố trí trên thực địa các hệ trục của nhà trong đó trục chính, trục phụ, trục cơ bản, trục ngang và trục dọc là cơ sở để tiến hành bố trí chi tiết công trình.
Để định vị được công trình, trước hết người ta dựa vào điểm khống chế trắc địa hoặc các địa vật đã được đánh dấu từ trước để tiến hành bố trí trục chính trục phụ, trục cơ bản của nhà. Sau đó, dựa trên các trục này để định vị chi tiết hơn các điểm cần chú ý trong công trình xây dựng.
Phương pháp bố trí chi tiết đơn giản nhất là đặt khoảng cách thiết kế theo hướng chuẩn của trục cơ bản. Các trục đều phải được đánh dấu ra ngoài khu vực đào móng bằng các điểm dóng.
Để dễ dàng đánh dấu và sử dụng trục trong quá trình thi công thì cần chuyển các điểm dóng trục lên khung định vị làm bằng gỗ gắn nằm ngang trên các cọc gỗ bao quanh công trình. Các cọc đóng cách mặt đất khoảng 40 đến 60cm. Đánh dấu các điểm dóng trục bằng các đinh nhỏ có ghi ký hiệu bằng sơn trên khung định vị.
Trắc địa khi dựng trục
Công tác trắc địa trong quá trình dựng trục sẽ bao gồm kiểm tra móng cột và dựng cột thẳng đứng và đúng cao độ trong thiết kế. Cu thể như sau:
Công tác kiểm tra móng cột: Các kỹ sư trắc địa sẽ sử dụng máy kinh vĩ để kiểm tra các dấu trục ở bên trong mép móng. Ngoài ra có thể dùng thước đo để đo khoảng cách giữa các trục móng. Sau đó dùng máy thủy bình điện tử Sokkia B40A để kiểm tra độ cao đáy của móng nhà.
Dựng cột thẳng đứng và đảm bảo theo đúng cao độ như trong bản thiết kế: Cán bộ đo đạc sẽ dùng máy kinh vĩ đặt ở hai hướng vuông góc với nhau để kiểm tra 2 mặt cột nhằm đảm bảo cho cột luôn thẳng đứng. Sau đó lại tiếp tục dùng máy thủy bình điện tử Sokkia để kiểm tra độ cao của cột theo đúng như thiết kế.
Công tác chuyển trục
Trong xây dựng nhà cao tầng, công tác chuyển trục được hiểu là trục dưới các đáy hố móng hoặc trên các tầng được chuyển từ dấu trục ở tầng 1 nhằm tránh sai số tích lũy. Tùy theo điều kiện thiết bị, cấu trúc công trình, số tầng mà chọn phương pháp cho thích hợp.
Công tác chuyển độ cao lên tầng khi xây dựng nhà cao tầng
Để thực hiện được công tác này người ta sẽ sử đụng đến máy thủy bình Sokkia SDL30, mia và thước thép truyền cao độ. Công thức chung như sau:
HC = MA+ a + (n2 – n1 ) – b
Trong đó:
- MA độ cao mốc cơ sở
- A là số đọc trên mia tại mốc M
- N2,n1 Là số đọc trên thước thép ứng với chiều cao tia ngắm của máy thuỷ chuẩn đặt tại móng và sàn tầng
- b – số đọc trên mia tại sàn tầng T
Ứng dụng công nghệ mới trong trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp
Trong thời đại số hóa hiện nay, trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp đã có bước chuyển mình mạnh mẽ khi tích hợp các công nghệ, thiết bị tiên tiến để tối ưu quá trình làm việc như máy bay UAV RTK DJI Matrice 4T, máy GNSS RTK Hi-Target V500 được sử dụng để khảo sát các khu vực rộng lớn, khó tiếp cận mà trước đây khó thực hiện bằng phương pháp truyền thống.
Ngoài ra, phần mềm mô phỏng 3D và BIM (Building Information Modeling) đang ngày càng trở nên phổ biến, giúp các kỹ sư có thể hình dung toàn diện các hạng mục công trình trước khi thi công, từ đó phát hiện và điều chỉnh các sai lệch một cách dễ dàng. Bên cạnh đó, các hệ thống thực tế ảo (VR) cung cấp cái nhìn trực quan, giúp kiểm tra các mô hình trong môi trường ảo trước khi thực hiện trong thực tế, hạn chế các sai sót dự kiến trong thi công.
Ứng dụng công nghệ mới không chỉ nâng cao độ chính xác, giảm thời gian đo đạc mà còn giúp tiết kiệm chi phí cho các dự án xây dựng. Thêm vào đó, khả năng xử lý dữ liệu tự động và tích hợp liên thông giữa các phần mềm kỹ thuật còn tạo điều kiện thuận lợi cho quản lý và kiểm soát toàn bộ quy trình từ khảo sát đến hoàn công. Đây chính là xu hướng tất yếu trong lĩnh vực trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp.
>>> Xem thêm: Công thức tính lún của móng chi tiết và chính xác nhất
Trong bối cảnh ngành xây dựng và phát triển đô thị không ngừng mở rộng, trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo các dự án đạt tiêu chuẩn về độ chính xác và an toàn. Từ những phương pháp truyền thống đến các công nghệ hiện đại, lĩnh vực này đã có những bước tiến vượt bậc để phù hợp với yêu cầu ngày càng cao. Hy vọng những thông tin được Việt Thanh tổng hợp và chia sẻ trong bài viết sẽ giúp quý bạn đọc có thêm được những thông tin hữu ích.
>>>Xem thêm: Dịch vụ cho thuê thiết bị đo đạc tại Việt Thanh GroupTrắc địa công trình dân dụng và công nghiệp
Be the first to review “Trắc địa công trình dân dụng và công nghiệp – chìa khóa cho sự chính xác và an toàn”