Trắc địa

TR?C D?A công trình giao thông
1. Bố trí tuyến đường
Trục thiết kế của một công trình dạng thẳng được đánh dấu ngoài thực địa, chuyển lên bản đồ hoặc bình đồ ẩnh hoặc được cho trước bởi tọa độ của cá điểm cơ bản trên mô hình số của bề mặt thực địa được gọi là tuyến đường.
Các yếu tố cơ bản của tuyến đường bao gồm: bình đồ tức là hình chiếu của nó lên mặt phẳng và mặt cắt dọc, tức là lát cắt đứng của nó dọc theo tuyến đường thiết kế.
Nhìn chung, tuyến đường là một đường cong không gian bất kỳ và rất phức tạp. Trong mặt phẳng, nó bao gồm các đoạn thẳng có hướng khác nhau và chêm giữa chúng là những đường cong phẳng có bán kính cong cố định hoặc biến đổi.
Tập hợp tất cả các công tác khảo sát - xây dựng theo tuyến được chọn, đáp ứng được những yêu cầu của các điều kiện kỹ thuật và đòi hỏi một chi phí nhỏ nhất cho việc xây dựng tuyến được gọi là công tác định tuyến đường.
Nếu tuyến được chọn dựa vào bình đồ địa hình, các tài liệu ảnh hoặc bằng mô hình số bề mặt thì người ta gọi là định tuyến trong phòng. Nếu tuyến được chọn trực tiếp ngoài thực địa thì ta gọi là định tuyến ngoài trời.
Trong việc định tuyến người ta chia ra các thông số sau đây:
- Thông số trong mặt phẳng: bao gồm các góc ngoặt (góc chuyển hướng của tuyến), các bán kính cong phẳng, chiều dài các đường cong chuyển tiếp, các đoạn thẳng thêm.
- Thông số độ cao (trong mặt cắt): bao gồm các độ dốc dọc, chiều dài các đoạn trong mặt cắt, các bán kính cong đứng.
Việc định tuyến ngoài thực địa bao gồm các dạng công việc sau:
- Chuyển bản thiết kế tuyến ra thực địa. Định các cạnh tuyến
- Đo góc ngoặt trên tuyến.
- Đo chiều dài các cạnh kết hợp bố trí các điểm lộ trình, lập sơ đồ đánh dấu cọc.
- Bố trí các đường cong ( tròn và chuyển tiếp).
- Thuỷ chuẩn tuyến đường, bố trí các mốc thuỷ chuẩn dọc tuyến.
- Đánh dấu tuyến đường.
- Đo nối tuyến với các cơ sở trắc địa.
- Đo vẽ mặt bằng, chỗ tiếp giáp và giao nhau của các tuyến đường.
- Hiệu chỉnh các tài liệu ngoại nghiệp, thành lập bình đồ và mặt cắt dọc tuyến.
2. Bố trí đường cong tròn.
2.1. Bố trí các điểm cơ bản của đường cong.

Các yếu tố chính của đường cong tròn bao gồm:
- Góc ngoặt
- Bán kính cong R chọn tuỳ thuộc vào điều kiện thực địa và cấp đường.
- Chiều dài tiếp cự T = BA =BC
T = Rtg
- Chiều dài đường cong AMC = K
K = R
=
.R
- Chiều dài đoạn phân cự p = BM
p = BO - MO =
Cách bố trí:
Đặt máy kinh vĩ đặt ở đỉnh B. Định hướng về A, trên hướng ngắm dùng thước thép đặt 1 đoạn là T ta cắm được điểm A, quay sang hướng C làm tương tự ta cắm được điểm C.
Quay máy theo chiều thuận kim đồng hồ 1 góc
, trên hướng ngắm ta đặt một đoạn p ta được điểm M đỉnh đường cong. Tại các điểm A, M , C cần đóng cọc để làm dấu.
2.3. Bố trí chi tiết đường cong tròn.
Các điểm cơ bản của đường cong chưa đủ để đặ trưng cho vị trí tuyến đường ở ngoài thực địa. Do vậy, cần phải bố trí thêm một số điểm nữa cách đều nhau, nằm trên toàn bộ chiều dài đường cong. Các điểm đó gọi là các điểm chi tiếtcủa đường cong. Khoảng cách giữa các điểm chi tiết thường được chọn là 5, 10, 15 hoặc 20m tuỳ thuộc vào bán kính cong và chiều dài của đường cong. Có các phương pháp bố trí điểm chi tiết sau:
1. Phương pháp toạ độ vuông góc:
Trong phương pháp này, toạ độ các điểm chi tiết trên đường cong được xác định trong hệ toạ độ vuông góc, nhận điểm đầu hay điểm cuối của đường cong làm gốc toạ độ,
và hướng tiếp cự của đường cong làm trục hoành.
Trong hệ toạ độ này, toạ độ được xác định:
Trong đó: R - bán kính cong đã chọn của đường tròn.
i - số thứ tự của điểm chi tiết

trong đó K là khoảng cách trên đường cong tròn giữa các điểm chi tiết.
Khi cắm các điểm chi tiết ta đặt máy tại tiếp đầu ngắm về Đ đo các đoạn xi được các điểm a, b, c . Sau đó mang máy đặt tại các điểm a, b, c mở một góc vuông đo một đoạn yi . Đoạn cuối từ đỉnh tới Tc cũng làm tương tự là hoàn thành việc cắm chi tiết.
- góc ở tâm gữa các điểm chi tiết
2. Phương pháp toạ độ cực
Trong phương pháp này, góc cực để bố trí các điểm chi tiết là góc hợp bởi tiếp cự và các tia đi từ điểm đầu (hoặc cuối) qua các điểm chi tiết. Còn khoảng cách cực của chúng là chiều dài đã chọn S giữa hai điểm chi tiết trên dây cung.
Từ hình vẽ ta có: S = 2R.sin
; do vậy
= 2arcsin
Ngoài thực địa, đặt máy kinh vĩ tại điểm đầu D. Mở góc cực
so với hớng tiếp cự. Trên hướng tìm được, đặt trực tiếp bằng thước thép khoảng cách cực S, xác định được điểm 1. Tiếp tục mở góc n?a, rồi từ điểm 1 đo một đoạn S

sao cho đoạn S cắt hướng ngắm trên máy kinh vĩ, ta được điểm 2. Tiếp tục như vậy cho đến điểm giữa đường cong tròn.
3. Phương pháp dây cung kéo dài
Theo phương pháp này, điểm 1 được bố trí theo phương pháp toạ độ vuông góc. Trên hướng dây cung D-1 kéo dài, đặt một đoạn S tìm được điểm 2`. Từ 1 và 2`, giao hội cạnh với khoảng cách d và S xác định được vị trí điểm 2 trên đường tròn. Tiếp tục trên hướng 1-2 kéo dài kể từ điểm 2, đặt khoảng cách S để xác định điểm 3`. Từ 3` và 2 giao hội cạnh với các khoảng cách S và d, xác định điểm 3...Việc bố trí tiếp tục cho đến điểm giữa đường cong tròn.