TIÊu chuẩn quốc gia tcvn 9398 : 2012

Lời nói đầu

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật về đo vẽ bản đồ địa hình tỷ lệ lớn và trắc địa công trình, để cung cấp các dữ liệu chuẩn xác dùng trong thiết kế và thi công xây lắp, kiểm định, giám sát chất lượng các công trình xây dựng.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 9360:2012, Quy trình kỹ thuật xác định độ lún công trình dân dụng và công nghiệp bằng phương pháp đo cao hình học.

3. Ký hiệu

GPS là hệ thống định vị toàn cầu.

S_h là số hiệu chỉnh đo độ cao mặt đất và mặt chiếu.

m_p là sai số trung phương vị trí điểm.

m_H là sai số trung phương đo độ cao.

h là khoảng cao đều của đường đồng mức.

 là độ lệch giới hạn cho phép.

_td là dung sai của công tác trắc địa.

_xi là dung sai của công tác xây lắp.

4. Quy định chung

a) Công tác khảo sát trắc địa và địa hình phục vụ thiết kế công trình, bao gồm: Thành lập lưới khống chế mặt bằng và độ cao phục vụ cho việc đo vẽ bản đồ tỷ lệ lớn, lập báo cáo nghiên cứu khả thi và thiết kế kỹ thuật thi công.

b) Công tác trắc địa phục vụ thi công xây lắp công trình, bao gồm: Thành lập lưới khống chế mặt bằng và độ cao phục vụ bố trí chi tiết và thi công xây lắp công trình. Kiểm tra kích thước hình học và căn chỉnh các kết cấu công trình, đo vẽ hoàn công công trình.

c) Công tác trắc địa phục vụ quan trắc biến dạng công trình, bao gồm: thành lập lưới khống chế cơ sơ, lưới mốc chuẩn và mốc kiểm tra nhằm xác định đầy đủ, chính xác các giá trị chuyển dịch phục vụ cho việc đánh giá độ ổn định và bảo trì công trình.

Ba công đoạn trên có liên quan mật thiết với nhau và phải được thực hiện theo một trình tự quy định.

4.3. Nội dung, quy mô của công tác khảo sát đo đạc địa hình, yêu cầu độ chính xác thành lập lưới khống chế thi công, quan trắc chuyển dịch công trình và biện pháp, kế hoạch thực hiện cần được nêu rõ trong đề cương hoặc phương án kỹ thuật và phải được phê duyệt trước khi thi công.

4.4. Tọa độ và độ cao dùng để đo đạc khảo sát trắc địa, địa hình, thiết kế, thi công xây lắp công trình phải nằm trong cùng một hệ thống nhất. Nếu sử dụng hệ tọa độ giả định thì gốc tọa độ phải được chọn sao cho tọa độ của tất cả các điểm trên mặt bằng xây dựng đều có dấu dương. Nếu sử dụng tọa độ quốc gia thì phải sử dụng hệ tọa độ VN - 2000 và kinh tuyến trục được chọn sao cho biến dạng chiều dài của các cạnh không vượt quá 1/50 000, nếu vượt quá thì phải tính chuyển. Mặt chiếu được chọn trong đo đạc xây dựng công trình là mặt có độ cao trung bình của khu vực xây dựng công trình. Khi hiệu số độ cao mặt đất và mặt chiếu nhỏ hơn 32 m thì có thể bỏ qua số hiệu chỉnh S_h, nếu lớn hơn thì phải tính số hiệu chỉnh do độ cao.

4.5. Tiêu chuẩn để đánh giá độ chính xác của các đại lượng đo trong xây dựng là sai số trung phương. Sai số giới hạn được lấy bằng hai lần sai số trung phương.

4.6. Để phục vụ xây dựng các công trình lớn, phức tạp và các nhà cao tầng đơn vị thi công phải lập phương án kỹ thuật bao gồm các nội dung chính như sau:

- Giới thiệu chung về công trình, yêu cầu độ chính xác của công tác trắc địa phục vụ thi công xây dựng công trình, các tài liệu trắc địa địa hình đã có trong khu vực.

- Thiết kế lưới khống chế mặt bằng và độ cao, đưa ra các phương án và chọn phương án tối ưu.

- Tổ chức thực hiện đo đạc.

- Phương án xử lý số liệu đo đạc.

- Phương án xử lý các vấn đề phức tạp như căn chỉnh độ phẳng, độ thẳng đứng của các thiết bị, đo kiểm tra các khu vực quan trọng ...

- Sơ đồ bố trí và cấu tạo các loại dấu mốc.

4.7. Trước khi tiến hành các công tác trắc địa trên mặt bằng xây dựng cần nghiên cứu tổng bình đồ công trình, kiểm tra các bản vẽ chi tiết sẽ sử dụng cho việc bố trí các công trình như: khoảng cách giữa các trục, khoảng cách tổng thể, tọa độ và độ cao của các điểm và được sự phê duyệt của bộ phận giám sát kỹ thuật.

4.8. Đối với các công trình lớn có dây chuyền công nghệ phức tạp và công trình cao tầng cần phải sử dụng các máy móc thiết bị hiện đại có độ chính xác cao như máy toàn đạc điện tử, máy thủy chuẩn tự cân bằng có bộ đo cực nhỏ và mia invar, máy chiếu đứng … Để thành lập lưới khống chế có thể sử dụng công nghệ GPS kết hợp với máy toàn đạc điện tử. Tất cả các thiết bị sử dụng đều phải được kiểm tra, kiểm nghiệm và hiệu chỉnh theo đúng các yêu cầu trong tiêu chuẩn hoặc quy phạm chuyên ngành trước khi đưa vào sử dụng.

5. Khảo sát trắc địa địa hình phục vụ thiết kế công trình

- Bản đồ địa hình tỉ lệ lớn cơ bản: Thành lập theo các quy định chung của cơ quan quản lý Nhà nước để giải quyết những nhiệm vụ địa hình cơ bản. Nội dung được thể hiện theo quy định Nhà nước hiện hành.

- Bản đồ địa hình chuyên ngành: Chủ yếu là loại bản đồ địa hình công trình. Loại bản đồ này được thành lập dưới dạng bản đồ và mặt cắt có độ chi tiết cao, dùng làm tài liệu cơ sơ về địa hình, địa vật phục vụ cho khảo sát, thiết kế xây dựng và sử dụng công trình.

5.1.3. Các phương pháp chủ yếu được sử dụng để thành lập bản đồ địa hình:

- Đo vẽ lập thể và đo vẽ tổng hợp bằng ảnh.

- Đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa bằng phương pháp toàn đạc, toàn đạc điện tử hoặc kinh vĩ kết hợp đo cao bề mặt.

- Bản đồ địa hình có thể vẽ trên giấy hoặc thể hiện dưới dạng bản đồ số. Nội dung của bản đồ này được lưu giữ dưới dạng tệp dữ liệu về dáng địa hình, địa vật, tọa độ, độ cao.

- Đường đồng mức và độ cao của tất cả các điểm đặc trưng, yếu tố địa hình;

- Nhà cửa và các công trình xây dựng, giao thông, hệ thống thủy lợi, đường ống, đường dây cao thế, điện thoại, hồ ao, sông ngòi .và các hiện tượng địa chất quan sát được như các hiện tượng đứt gãy, sụt lơ, cáctơ ... Mức độ chi tiết của bản đồ tùy thuộc vào mức độ khái quát hóa theo từng tỉ lệ.

5.1.5. Độ chính xác, độ chi tiết và độ đầy đủ của bản đồ địa hình tỉ lệ lớn được quy định như sau:

- Độ chính xác của bản đồ địa hình được đặc trưng bơi sai số trung phương tổng hợp của vị trí mặt bằng và độ cao của điểm địa vật và địa hình và được quy định là:

trong đó:

- Đối với công tác thiết kế, sai số vị trí điểm tương hỗ giữa các địa vật quan trọng không được vượt quá 0,2 mm x M (M là mẫu số tỷ lệ bản đồ).

- Độ chi tiết của bản đồ địa hình được đặc trưng bơi mức độ đồng dạng của các yếu tố biểu diễn trên bản đồ so với hiện trạng của chúng ở trên mặt đất.

- Bản đồ tỉ lệ càng lớn, mức độ chi tiết đòi hỏi càng cao. Sai số do khái quát địa vật rõ nét đối với bản đồ tỉ lệ lớn không được vượt quá 0,5 mm x M (M là mẫu số tỷ lệ bản đồ).

- Độ đầy đủ của bản đồ được đặc trưng bơi mức độ dầy đặc của các đối tượng cần đo và có thể biểu diễn được trên bản đồ, nó được biểu thị bằng kích thước nhỏ nhất của đối tượng và khoảng cách nhỏ nhất giữa các đối tượng ở thực địa cần được biểu diễn trên bản đồ.

5.1.6. Việc lựa chọn tỉ lệ bản đồ để đo vẽ cho khu vực xây dựng được quy định như sau:

- Tỉ lệ bản đồ địa hình công trình được xác định tùy thuộc vào các yếu tố như:

a) Nhiệm vụ thiết kế phải giải quyết trên bản đồ;

b) Giai đoạn thiết kế;

c) Mức độ phức tạp của địa vật, địa hình;

d) Mật độ của các đường ống dây dẫn ...

Trong đó có tính đến yêu cầu về độ chính xác, độ chi tiết và độ đầy đủ của bản đồ, các phương pháp thiết kế và bố trí công trình.

- Giai đoạn lập luận chứng kinh tế kỹ thuật và thiết kế sơ bộ cần có bản đồ tỉ lệ 1: 10 000, hoặc 1:5 000.

Giai đoạn thiết kế quy hoạch chi tiết, thiết kế kỹ thuật, cần sử dụng các loại bản đồ sau:

a) Bản đồ tỉ lệ 1: 5 000, h trong khoảng từ 0,5 m đến 1,0 m được dùng để thành lập bản đồ cơ sơ, tổng bình đồ khu vực thành phố, công nghiệp, thiết kế đồ án khu vực xây dựng;

b) Bản đồ tỉ lệ 1: 2 000, h trong khoảng từ 0,5 m đến 1,0 m được dùng để thiết kế kỹ thuật công trình công nghiệp, dân dụng, thủy lợi, hệ thống ống dẫn, bản vẽ thi công tưới tiêu.

- Giai đoạn thiết kế kỹ thuật thi công cần các loại bản đồ sau:

a) Bản đồ tỉ lệ 1: 1 000, h = 0,5 m được dùng để thiết kế thi công công trình ở khu vực chưa xây dựng, tổng bình đồ khu vực xây dựng thành phố, thiết kế chi tiết công trình ngầm, thiết kế quy hoạch, san lấp mặt bằng;

b) Bản đồ tỉ lệ 1: 500, h = 0,5 m được dùng để thiết kế thi công công trình ở thành phố, khu công nghiệp, đo vẽ hoàn công các công trình;

c) Bản đồ tỉ lệ 1: 200, h trong khoảng từ 0,2 m đến 0,5 m được dùng để thiết kế thi công công trình có điện tích nhỏ nhưng đòi hỏi độ chính xác cao, đo vẽ hoàn công công trình.

5.1.7. Khoảng cao đều của bản đồ địa hình được xác định dựa vào các yếu tố sau:

- Yêu cầu thiết kế và đặc điểm công trình;

- Độ chính xác cần thiết về độ cao và độ dốc của công trình;

- Mức độ phức tạp và độ dốc của địa hình;

- Trong trường hợp thông thường khoảng cao đều được chọn như sau:

a) h = 0,2 m, hoặc h = 0,5 m cho tỉ lệ 1: 200 ; 1: 500, ở vùng đồng bằng;

b) h = 0,5 m; cho tỉ lệ 1: 500, 1: 1 000 ở vùng núi;

c) h trong khoảng từ 0,5 m đến 1,0 m cho tỉ lệ 1: 500, 1: 1 000, ở vùng đồng bằng; 1: 2 000, 1: 5 000 ở vùng núi;

d) h = 2,0 m cho tỉ lệ 1: 2 000; 1: 5 000 ở vùng núi.

5.1.8. Ngoài việc thể hiện nội dung bản đồ trên giấy để mô phỏng hiện trạng bề mặt đất theo các phương pháp truyền thống như đã nói ở trên, các nội dung của bản đồ còn được thể hiện dưới dạng tệp dữ liệu trong đó các thông tin về mặt đất như tọa độ, độ cao của các điểm khống chế, điểm chi tiết địa hình, địa vật được biểu diễn dưới dạng số và thuật toán xử lý chúng để giải quyết các yêu cầu cụ thể. Loại bản đồ này được gọi là bản đồ số.

5.1.9. Để thành lập bản đồ số cần có hai phần chủ yếu:

- Phần cứng gồm các máy toàn đạc điện tử, máy tính điện tử và máy vẽ bản đồ.

- Phần mềm chuyên dùng để thành lập bản đồ được cài đặt vào máy tính điện tử.

5.1.10. Các số liệu ban đầu để thành lập bản đồ số có thể được đo đạc trực tiếp trên mặt đất, thu thập dữ liệu bằng phương pháp đo ảnh hoặc đo trên bản đồ.

- Phương pháp đo đạc trực tiếp trên mặt đất để thu thập dữ liệu về tọa độ, độ cao các điểm chi tiết bằng máy toàn đạc điện tử tự ghi chép số liệu, sau đó trút vào máy tính để biên vẽ bản đồ bằng các phần mềm chuyên dùng. Đây là phương pháp có hiệu quả kinh tế và đạt được độ chính xác cao.

- Phương pháp đo ảnh để thu thập được các dữ liệu ban đầu là phương pháp có hiệu quả kinh tế cao nhất. Sau khi chỉnh lý cặp ảnh, tiến hành đo các điểm đặc trưng của địa hình, địa vật, tự động xác định tọa độ, độ cao và mã hóa đặc trưng của các điểm đó. Trong máy vi tính các số liệu đặc trưng sẽ được xử lý và đưa về hệ tọa độ thống nhất theo yêu cầu. Độ chính xác của bản đồ số gần như phụ thuộc hoàn toàn vào độ chính xác của số liệu ban đầu. Vì vậy khi sử dụng phương pháp này thì độ chính xác của bản đồ số phụ thuộc vào độ chính xác đo ảnh và tỷ lệ ảnh.

- Phương pháp đo trên bản đồ thường được sử dụng trong giai đoạn lập luận chứng kinh tế kỹ thuật hoặc thiết kế sơ bộ công trình có yêu cầu không cao về độ chính xác thành lập bản đồ. Do vậy có thể thành lập bản đồ số dựa vào số liệu đo trên bản đồ địa hình tỷ lệ lớn nhất đã có. Cách làm như vậy gọi là số hóa bản đồ.

- Phần mềm xử lý số liệu lưới khống chế khu vực đo vẽ: Phần mềm này dùng để xử lý số liệu đo ngoại nghiệp, bao gồm giải mã, hiệu chỉnh trị đo, bình sai trạm máy, tự động xắp xếp điểm và thành lập cấu trúc số liệu mạng lưới, tính số hiệu chỉnh chiếu hình cho các trị đo, tính tọa độ gần đúng cho các điểm, tính toán bình sai ...

- Phần mềm biên tập đồ họa.

- Các số liệu sau khi đã trút vào máy tính thì căn cứ vào các loại mã của nó có thể tự động hình thành bản đồ, nhưng do tính chất phức tạp của bản đồ địa hình, bản đồ mới hình thành không thể tránh khỏi sai sót. Do đó cần phải dùng hình thức giao diện giữa người và máy để tiến hành gia công, biên tập. Phần mềm biên tập đồ hình bao gồm: hình thành bản đồ, biên tập, chuyển sang máy vẽ bản đồ, chuyển sang máy in.

- Phần mềm biên vẽ các ký hiệu và ghi chú trên bản đồ địa hình: Phần mềm này bảo đảm chế hình và vẽ các ký hiệu, đường nét và các kiểu số, kiểu chữ.

- Phần mềm vẽ các đường đồng mức: Căn cứ vào các điểm địa hình tự động nội suy, vẽ đường đồng mức và tự động ghi chú độ cao.

- Phần mềm số hóa bản đồ địa hình: phần mềm này bảo đảm việc chuyển bản đồ địa hình tỷ lệ lớn qua máy số hóa thành bản đồ số, bao gồm đọc tọa độ điểm các yếu tố của bản đồ, chuyển đổi và lưu tọa độ, biểu thị đồ hình, tạo sự thống nhất giữa số liệu đo ở thực địa và số liệu số hóa bản đồ cũ để thành lập bản đồ số.

5.2. Lưới khống chế đo vẽ bản đồ tỉ lệ lớn

- Độ chính xác của mạng lưới khống chế ở cấp trên phải đảm bảo cho việc tăng dầy cho cấp dưới nhằm thỏa mãn yêu cầu đo vẽ bản đồ tỉ lệ lớn nhất và các yêu cầu của công tác bố trí công trình.

- Mật độ điểm khống chế phải thỏa mãn các yêu cầu của tỉ lệ cần đo vẽ.

- Đối với khu vực nhỏ nên sử dụng hệ tọa độ độc lập (giả định);

- Phương pháp tọa độ cực;

- Phương pháp giao hội góc, cạnh;

- Phương pháp tọa độ vuông góc.

- Phương pháp toàn đạc;

- Phương pháp đo cao bề mặt.

5.2.9. Các chỉ tiêu kĩ thuật cụ thể về việc lập lưới khống chế, đo vẽ chi tiết và thành lập bản đồ các loại tỉ lệ được tham khảo trong các văn bản Nhà nước hiện hành.

6. Lưới khống chế thi công

a) Lưới ô vuông xây dựng: Là một hệ thống lưới gồm các đỉnh tạo nên các hình vuông hoặc các hình chữ nhật mà cạnh của chúng song song với các trục tọa độ và song song với các trục chính của công trình. Chiều dài cạnh hình vuông hoặc hình chữ nhật có thể từ 50 m đến 100 m; từ 100 m đến 200 m; từ 200 m đến 400 m.

b) Lưới đường chuyền đa giác;

c) Lưới tam giác đo góc cạnh kết hợp.