1. Phạm vi áp dụng

CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI - CÁC QUI ĐỊNH CHỦ YẾU VỀ LƯỚI KHỐNG CHẾ MẶT BẰNG ĐỊA HÌNH

Tiêu chuẩn này bao gồm những qui định chủ yếu về lưới khống chế cơ sở mặt bằng địa hình từ lưới hạng 4, giải tích 1, giải tích 2, đường chuyền cấp 1, cấp 2, nối với lưới khống chế quốc gia (hạng 0, II, III ), phục vụ đo vẽ địa hình các công trình thủy lợi ở Việt Nam.

Quy phạm khống chế lưới tam giác hạng 1, 2, 3, 4 Nhà nước do Cục đo đạc và bản đồ xuất bản năm 1976 nay thuộc Bộ Tài Nguyên và Môi trường;

TCXDVN 364 : 2006, Tiêu chuẩn kỹ thuật đo và xử lý số liệu GPS trong trắc địa công trình;

3. Thuật ngữ và định nghĩa

3.1. Lưới tam giác dày đặc (full triangular network)

Là xây dựng lưới dày đặc theo hình lưới.

3.2. Khóa tam giác dây (triangular line)

Là xây dựng chuỗi tam giác nối nhau thành hình dây, có hai đối tượng gốc khống chế hai đầu (điểm gốc, đường đáy).

3.3. Lưới phù hợp (suitable planming network)

Là lưới xây dựng xuất phát từ điểm hạng cao hơn khép về hai điểm điểm hạng cao hơn khác hoặc về một cạnh gốc khác.

3.4. Lưới khép kín (close planming network)

Là lưới xuất phát từ một điểm hạng cao hoặc cạnh hạng cao, sau khi xây dựng lưới lại khép về chính nó.

3.5. Lưới điểm nút (intersection planming network)

Là lưới xây dựng bởi nhiều tuyến giao nhau tạo thành nhiều điểm nút (từ hai điểm nút trở lên).

3.6 . Phương pháp bình sai chính xác lưới (regular method)

Là sử dụng phương pháp số bình phương nhỏ nhất ([Pvv] = min ) có thể theo điều kiện (phương pháp bình sai điều kiện), có thể theo ẩn số (phương pháp bình sai gián tiếp), có thể kết hợp hai phương pháp (bình sai điều kiện có ẩn số, bình sai gián tiếp có điều kiện) đảm bảo phân phối trị sai số tiệm tiến nhất trị thực của chúng vào kết quả đo, tăng độ chính xác của tài liệu địa hình.

3.7. Phương pháp GPS (GPS method)

Là xác định cao, toạ độ qua hệ thống định vị toàn cầu GPS (global positioning system).

4. Quy định kỹ thuật

4.1 Hệ tọa độ

4.1.1 Sử dụng hệ toạ độ VN2000, lấy Ellipsoid WGS 84 làm Ellipsoid thực dụng, bán trục lớn a = 6378,137 Km, bán trục nhỏ b= 6356.752 Km, độ dẹt  = 1/298.257223563.

4.1.2 Khi công trình ở những vùng hẻo lánh như biên giới, hải đảo, vùng sâu vùng xa chưa có lưới quốc gia, có thể áp dụng một trong hai trường hợp:

a) Sử dụng các máy thu GPS, đo tọa độ GPS trong hệ WGS 84 (hệ quốc tế) từ các điểm có tọa độ quốc gia ở xa, sau đó chuyển về hệ VN2000.

b) Giả định theo bản đồ 1:50.000 VN2000 đã được bổ sung năm 2000-2001 thống nhất toàn công trình và sau đó chuyển về VN2000 khi có điều kiện liên kết với hệ quốc gia.

4.2 Các phương pháp xây dựng lưới

Để kết hợp các loại thiết bị đo đạc thông dụng hiện có ở nước ta, tiêu chuẩn này quy định các phương pháp sau:

4.2.1 Các phương pháp được xây dựng bằng các máy toàn đạc điện tử và kinh vĩ:

- Phương pháp tam giác, đa giác, giao hội;

- Phương pháp đường chuyền.

4.2.2 Phương pháp xác định cao, tọa độ bằng hệ thống định vị toàn cầu: Phương pháp GPS.

4.2.3 Việc sử dụng các phương pháp xây dựng lưới tiến hành theo phuơng án lập trong đề cương khảo sát địa hình đã được các cấp có thẩm quyền phê duyệt nhằm xác định chính xác vị trí các điểm khống chế với hiệu quả kinh tế tốt nhất (thời gian ngắn nhất, số điểm phù hợp và kinh phí thấp nhất).

4.3 Điểm gốc của lưới

Lưới khống chế cơ sở hạng 4 lấy điểm khống chế Nhà nước hạng 3 làm điểm gốc, lưới cấp 1 (giải tích 1, đường chuyền cấp 1) lấy điểm cơ sở hạng 4 làm gốc, lưới cấp 2 (giải tích 2, đường chuyền cấp 2) lấy điểm cấp 1 làm gốc.

4.4 Sai số về góc

Sai số trung phương đo góc trong lưới cơ sở:

- Hạng 4: 2”5;

- Lưới giải tích 1: 5”;

- Lưới giải tích 2: 10”;

- Lưới đường chuyền cấp 1: 5”;

- Lưới đường chuyền cấp 2: 10”.

4.5 Sai số về cạnh

4.5.1 Sai số trung phương tương đối đo cạnh gốc của các lưới tam giác, đa giác và giao hội qui định như sau:

4.6 Khu vực sử dụng

4.6.1 Lưới tam giác hạng 4, giải tích 1, giải tích 2 bố trí thuận lợi ở các dạng sau:

- Khu vực đồi núi cao, nhiều đỉnh đồi độ phủ thực vật không cao;

- Khu vực tương đối bằng phẳng, ít nhà, khu dân cư, không cản trở hướng tuyến ngắm;

- Khu vực có diện tích rộng đều cả hai chiều X, Y.

4.6.2 Đường chuyền hạng 4, cấp 1, cấp 2 bố trí thuận lợi ở những khu vực:

- Khu vực thành phố, thị trấn.

- Khu vực xây dựng công trình, khai mỏ.

- Khu vực có nhiều làng xóm dày đặc, rừng rậm mà địa hình bằng phẳng.

- Dọc theo băng kênh, tuyến đập, đường dây điện, tuyến đường quản lý và thi công.

4.6.3 Phương pháp GPS được sử dụng thuận lợi trong mọi trường hợp. Nhưng khi chọn vị trí đặt máy thu GPS phải tuân thủ theo 7.5 và cần so sánh hiệu quả kinh tế.

5.1 Hình dạng lưới, khóa

Lưới khống chế mặt bằng cơ sở xây dựng theo phương pháp tam giác, đa giác và giao hội bao gồm các hình thức: lưới tam giác dày đặc, khóa tam giác, lưới tam giác đo cạnh, hoặc kết hợp các loại (Xem A.1 ở Phụ lục A).

- Lưới tam giác có nhiều đồ hình: Lưới tam giác dây (xem Hình 7, 8, 9, 10, 11) đa giác trung tâm (xem Hình 5) lưới Tứ giác hình thoi, hình thang, hình quạt (xem Hình 1, 2, 3, 4, 6, 12, 13, 14, 15 trong A.2 Phụ lục A).

- Lưới tam giác phục vụ theo dõi biến dạng công trình được xây dựng theo dạng đo góc, cạnh đồng thời để nâng cao độ chính xác đến mm.

- Lưới giao hội có các dạng: Phía trước, phía sau, phía cạnh và chùm Durnhep.

5.2 Xây dựng lưới

Xây dựng lưới TG, ĐG, GH phải tuân thủ theo bản thiết kế kỹ thuật viết theo qui định kỹ thuật trong qui phạm này. Bản thiết kế kỹ thuật phải được cấp thẩm quyền thông qua trước khi thực hiện.

5.3 Chuẩn bị cho thiết kế

Trước khi thiết kế lưới phải tiến hành những bước sau:

a) Thu thập và phân tích, đánh giá tài liệu về lưới khống chế mặt bằng có trong khu công trình về: cấp hạng, độ chính xác, khả năng sử dụng để xây dựng lưới.

b) Thu thập những bản đồ địa hình có trong khu công trình ở các tỷ lệ như 1: 10.000; 1:25.000; 1: 50.000; 1: 100.000 để bố trí sơ bộ đồ hình lưới.

c) Thu thập những tài liệu khí tượng thủy văn, giao thông, thực vật v.v...

5.4 Những giai đoạn trong thiết kế lưới

Thiết kế lưới hoặc khoá phải tiến hành theo những giai đoạn sau:

a) Nghiên cứu nhiệm vụ khảo sát địa hình khu vực theo “Đề cương khảo sát địa hình".

b) Nghiên cứu, bố trí các vị trí của lưới trên bản đồ đã có cho phù hợp.

c) Khảo sát thực địa để chọn tuyến.

5.5 Giá trị góc

Góc trong lưới khóa tốt nhất là 60o. Trong trường hợp khó khăn, góc nhỏ nhất phải đạt:

- Lưới tam giác hạng 4: ≥ 35o;

- Lưới giải tích 1: ≥ 30o;

- Lưới giải tích 2: ≥ 20o.

5.6 Thiết kế cạnh đáy

Thiết kế cạnh đáy phải thoả mãn:

- Thông tuyến đo giữa các điểm cạnh đáy và các điểm phát triển.

- Góc phải đảm bảo giá trị qui định ở Điều 2.5.

5.7 Chiều cao tia ngắm vượt chướng ngại vật qui định

- Hạng 4: cao hơn 1 m;

- Giải tích 1: cao hơn 1 m;

- Giải tích 2: cao hơn 0,5 m.

5.8 Thiết kế lưới tam giác phải kết hợp với lưới cao độ để xác định tọa độ, cao độ thuận lợi, chính xác.

5.9 Sản phẩm thiết kế lưới (khóa), gồm có:

a) Bản đồ 1: 50.000; 1: 100.000 trên đó biểu diễn toàn bộ lưới hoặc khoá (xem Phụ lục D).

b) Mẫu chọn mốc các điểm của lưới (xem Phụ lục B).

c) Ước tính đồ hình lưới qua các đại lượng: Cường độ R, sai số khép điều kiện cực, sai số khép điều kiện đường đáy và sai số khép điều kiện góc định hướng. Kết quả ước tính được lấy từ các chương trình bình sai trong các phần mềm sử dụng

5.10 Chọn điểm

Phải chọn được vị trí đặt máy dễ dàng, quá trình đo thuận lợi và đúng đồ hình đã thiết kế. Từ đó chọn loại mốc chôn, tiêu, chiều cao tiêu, bồ ngắm cho thích hợp.

5.11 Vị trí điểm: phải thoả mãn những điều kiện sau:

- Sử dụng được lâu dài;

- Dễ đo, gần các đường giao thông hoặc đường mòn, vận chuyển đúc mốc, bồ ngắm và thiết bị thuận lợi;

- Độ vướng, khuất ít nhất;

- Tầm bao quát ra xung quanh phải rộng rãi để phục vụ cho quá trình đo, vẽ các nội dung địa hình sau này.

5.12 Đánh tên điểm tam giác

Tên điểm tam giác đánh dấu theo tên công trình: ví dụ Công trình Tân Giang: TGi (i = 1 ÷ n) với điểm tam giác hạng 4. Điểm giải tích 1: TG-IGTi (i = 1 ÷ n), điểm giải tích 2: TG-IIGTi (i = 1 ÷ n).

5.13 Kết thúc công việc chọn điểm phải có những tài liệu sau

- Sơ đồ chọn điểm trên bản đồ 1: 100.000, 1:50.000 hoặc 1: 25.000 (ghi chú và đánh số tên điểm);

- Sơ đồ lưới đường đáy;

- Những ghi chú cần thiết để sau này tiến hành đo dễ dàng như: lộ trình đo, thời gian, thời tiết khu đo, đặc điểm sinh hoạt.

5.14 Cột tiêu và mốc

- Thông thường khi các điểm của lưới nhìn thông nhau thì không cần phải xây dựng cột tiêu, đo trực tiếp qua mốc hoặc bảng ngắm dựng trên mốc (trường hợp gần có thể đo qua dây dọi). Khi cần thiết, cột tiêu với tam giác hạng 4, lưới giải tích 1, là loại cột tiêu thường (xem phụ lục C).

- Cột tiêu có loại 3 chân, 4 chân làm bằng gỗ, sắt, tùy theo nguyên liệu có sẵn, sao cho tâm của bồ ngắm trùng với tâm mốc.

- Để dễ ngắm, bồ ngắm được làm theo kích thước: rộng 0,3m, cao 0,6 m cho hạng 4; rộng 0,1 m, cao 0,3 m cho giải tích 1 và sơn màu đỏ, trắng phân biệt rõ với xung quanh .

- Mốc tam giác hạng 4 đúc bê tông max 200 theo loại mốc lâu dài và mốc thường với núm sứ của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, mốc lưới giải tích 1, giải tích 2 đúc bê tông max 150. Hình dạng, kích thước theo Phụ lục B.

5.15 Yêu cầu cột tiêu

Cột tiêu phải đảm bảo những yêu cầu sau đây:

- Vững chắc và ngay ngắn;

- Khi có gió cấp 4 trở xuống vẫn đo được;

- Cột cái của cột tiêu không được che khuất hướng ngắm và hướng đường đáy;

- Sàn đứng bằng phẳng và vững chắc;

- Bồ ngắm phải thẳng đứng với trục giữa;

- Bậc thang và tay vịn trèo trên giá đo phải vững chắc.

5.16 Chôn mốc

Khi chôn mốc ở những vùng đất kém ổn định có mực nước ngầm cao, lầy lội, trước hết phải đầm chặt hoặc đóng cọc xử lý nền chắc mới đúc mốc theo kiểu nền yếu.

Công tác chôn mốc phải tiến hành ngay sau khi dựng tiêu. Muốn để trục bồ ngắm và tâm mốc trên cùng đường dây dọi thì trước khi chôn mốc phải chiếu điểm qua dây dọi sao cho sai số lệch tâm ≤ 1,0 mm.

5.17 Sau khi dựng tiêu và chôn mốc phải có những tài liệu sau:

- Giấy bàn giao hoặc cấp mốc hạng cao hơn của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường;

- Giấy ghi chú các điểm kèm theo loại tiêu, mốc trên sơ đồ lưới đã thiết kế;

- Bảng thống kê và sơ đồ các điểm tam giác đã chôn mốc, dựng tiêu (xem Phụ lục C.2).

5.18 Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy

b) Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy kinh vĩ quang học có và không có bộ đo cực nhỏ.

Máy kinh vĩ quang học phải kiểm nghiệm và hiệu chỉnh những bước sau (xem phụ lục E):

- Kiểm nghiệm tính năng quang học của ống kính;

- Kiểm nghiệm trị số khoảng chia vạch khắc ống thủy dài;

- Kiểm nghiệm trục bọt thủy bắc ngang song song với trục ngắm;

- Kiểm nghiệm độ lệch tâm của bộ phận bàn độ nằm;

- Kiểm nghiệm độ chính xác hoạt động của bộ đo cực nhỏ;

- Xác định “Ren” của bộ đo cực nhỏ;

- Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh 2c;

- Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh M0 .

c) Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy kinh vĩ điện tử .

Máy kinh vĩ điện tử được cấu tạo cũng như máy kinh vĩ quang cơ, điều khác nhau cơ bản là điều khiển quá trình đọc số được truyền qua bộ máy tính hiện trên màn ảnh. Nguyên lý là chuyển những thay đổi cơ học về góc nằm, góc đứng qua hình ảnh quang học và được đón nhận qua bộ đọc gồm các IC (xem Phụ lục H). Do vậy các bước kiểm nghiệm cơ bản gồm:

- Kiểm tra sự hoạt động bình thường của các bộ phận ống kính đứng, nằm theo thứ tự: bật núm nguồn điện (on), quay ống kính đứng 1 vòng khi thấy kêu “tít tít” là được. Sau đó quay trục quay bàn độ nằm xung quanh trục đứng, khi có tiếng kêu “tít tít” là được;

- Kiểm tra và hiệu chỉnh bọt thủy dài như máy kinh vĩ quang học (xem Phụ lục E);

- Kiểm tra các nốt bấm trên bàn phím như SEL - đo ∆x, ∆y, ∆H, TrK - đo thô, % đo góc v.v...

Xem khả năng sử dụng của chúng (xem Phụ lục H).

Nếu có hiện tượng hỏng bộ phận phát nguồn và hệ thống IC phải đưa đến các trạm sửa chữa chuyên dùng như: Sokia, Nikon, Topcon... tại Việt Nam.

d) Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy toàn đạc điện tử.

Máy toàn đạc điện tử là loại máy điện tử đo cả mặt bằng và cao độ, đảm bảo độ tin cậy cao khi đo lưới khống chế mặt bằng cơ sở và cao độ hạng 4, kỹ thuật (xem Phụ lục H) như: Set 2B, Set 3B... Set 2C, Sét 3C... DTM420, 520... Mỗi một máy kiểm nghiệm và hiệu chỉnh đều theo Catalog kỹ thuật kèm theo. Song chúng đều có cấu tạo chung bởi 3 bộ phận: Máy kinh vĩ, máy phát quang hồng ngoại xác định khoảng cách, máy nhận, tính trị góc đứng, ngang, khoảng cách bằng. Kèm theo máy là một máy vi tính nhỏ có thể tính tọa độ theo nguyên lý tọa độ cực khi định vị theo phương gốc và ghi lại trên Card hoặc fieldbook.

- Kiểm nghiệm và hiệu chỉnh bộ phận kinh vĩ theo những bước của kinh vĩ quang học (xem Phụ lục E).

- Kiểm nghiệm bộ phận máy phát hồng ngoại thông qua bãi tuyến gốc quốc gia (xem Phụ lục H).

- Kiểm nghiệm bộ phận góc đo bằng, đứng, khoảng cách theo bãi tuyến gốc quốc gia (xem Phụ lục H).

- Hiệu chỉnh độ dài đo qua các công thức ở Phụ lục H.

5.19 Đo góc trong lưới

a) Trên các điểm tam giác hạng 4, giải tích 1, giải tích 2, đo góc bằng theo phương pháp toàn vòng với số lần đo qui định trong Bảng 2.

Bảng 2 - Số lần đo góc

Loại máy Hạng	Theo 010, T2, Set 3B ( mβ ≤ 1” )	DT2 , DT6	Theo 020, 020A
	Lần đo	Lần đo	Lần đo
4	6	7	9
Giải tích 1	3	4	6
Giải tích 2	2	2	3