Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS 1 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong các lĩnh vực trên thế giới 1 1.2 Tổng quan nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trong trắc địa bản đồ ở Việt Nam 3 1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng GPS trong đo đạc công trình 4 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CHUNG CỦA HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ GPS 7 2.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống định vị toàn cầu GPS 7 2.2 Cấu tạo chung của hệ thống định vị GPS 9 2.3 Các trị đo GPS và các nguồn sai số trong đo đạc định vị GPS 14 2.4 Các phương pháp định vị và trạng thái đo GPS 21 2.5 Giới thiệu về một số phương pháp thiết kế đồ hình lưới GPS 25 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 28 3.1 Đặc điểm, cấu trúc của công trình cầu 28 3.2 Yêu cầu kĩ thuật đối với mạng lưới thi công công trình cầu 28 3.2.1 Thiết kế lưới 28 3.2.2 Ước tính độ chính xác 29 3.2.3 Chọn điểm chôn mốc 29 3.2.4 Lập lịch đo, thiết kế ca đo 31 3.2.5 Đo đạc ngoài thực địa 33 3.2.6 Bình sai lưới GPS 35 3.2.7 Xác lập hệ tọa độ công trình 35 3.3 Thiết lập quy trình thành lập lưới khống chế công trình cầu bằng công nghệ GPS 36 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ THI CÔNG LƯỚI KHỐNG CHẾ CÔNG TRÌNH CẦU BÃI CHÁY 40 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực công trình cầu Bãi Cháy 40 4.2 Đặc điểm công trình và các yêu cầu kĩ thuật cơ bản. 41 4.3 Thiết kế các phương án thành lập lưới trong phòng 42 4.4 Ước tính độ chính xác 44 4.5 Thi công xây dựng lưới khống chế và đo đạc thực địa 44 4.6 Xử lí số liệu đo và tính toán bình sai lưới 46 4.7 Báo cáo đánh giá quy trình thành lập lưới khống chế công trình cầu bằng công nghệ GPS 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
LỜI CAM ĐOAN Nhằm thực theo quy định chung Khoa Trắc Địa – Bản Đồ Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội việc thực đồ án tốt nghiệp Em xin cam đoan đề tài “Thành lập lưới khống chế thi công công trình cầu Bãi Cháy công nghệ GPS” em thực Những phần sử dụng tài liệu đồ án hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khác, sai em xin chịu toàn trách nhiệm Hà Nội, ngày 14 tháng năm 2016 Sinh viên Nguyễn Văn Hùng LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới T.S Nguyễn Bá Dũng - giảng viên khoa Trắc địa đồ trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội người hướng dẫn, giúp đỡ tận tình suốt thời gian từ em chọn đề tài làm đồ án, làm đề cương đồ án tới đồ án tốt nghiệp hoàn thành Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Trắc địa Bản đồ nói riêng thầy cô giáo trường Đại học Tài nguyên Môi trường nói chung giảng dạy, đóng góp ý kiến, tạo điều kiện cho em học tập hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn người thân gia đình, bạn bè nhóm đồ án giảng viên T.S Nguyễn Bá Dũng, người bạn thân làm chỗ dựa tinh thần vững suốt thời gian em làm đồ án Sinh viên Nguyễn Văn Hùng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH Hình 2.12 27 Hình 2.14 27 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .58 DANH MỤC BẢNG Hình 2.12 27 Hình 2.14 27 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .58 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.12 27 Hình 2.14 27 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .58 MỞ ĐẦU Trong giai đoạn nay, trước phát triển vũ bão khoa học công nghệ, việc ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến vào tất lĩnh vực đời sống xã hội tất yếu khách quan Trong trắc địa vậy, công nghệ GPS đánh dấu bước ngoặt lớn lịch sử phát triển, thay công nghệ truyền thống việc thành lập xây dựng mạng lưới toạ độ cấp Ứng dụng công nghệ GPS cho phép thành lập mạng lưới toạ độ diện rộng, bao phủ toàn quốc mà cho phép liên kết với mạng lưới giới Công nghệ GPS giúp nhà quản lý giải toán vĩ mô mang tính toàn cầu Khi khảo sát, thi công công trình cầu, công tác trắc địa đóng vai trò quan trọng , phục vụ cho công tác quy hoạch công tác bố trí công trình Nhằm tìm hiểu vân đề này, em nhận đề tài: “ Thành lập lưới khống chế thi công công trình cầu Bãi Cháy công nghệ GPS ” làm đồ án Đồ án gồm chương: Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS Chương 2: Nguyên lý cấu tạo chung hệ thống định vị GPS Chương 3: Nghiên cứu quy trình thành lập lưới khống chế thi công công trình Chương 4: Thực nghiệm thiết kế thi công lưới khống chế công trình cầu Bãi Cháy CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS lĩnh vực giới * Vài nét lịch sử phát triển Tháng 10 năm 1957, Liên Xô (cũ) phóng thành công công nghệ vệ tinh nhân tạo (VTNT) Trái Đất Sputnhic – I lên quỹ đạo, mở đầu cho kỷ nguyên người chinh phục không gian vũ trụ Cũng từ đó, người sử dụng VTNT vào giải nhiệm vụ nhiều lĩnh vực khác nhau, có Trắc địa cao cấp Ngay từ năm 1958, số liệu quan sát từ vệ tinh, người ta xác định độ dẹt cực Trái Đất f = 1/298,3 gần với kết từ đo đạc mặt đất Cũng thời gian này, quan sát VTNT người ta xác định số tham số vật lý Trái Đất Vào năm 1960, VTNT đưa lên quỹ đạo đóng vai trò mục tiêu cao, dùng thiết bị quang học để quan sát vệ tinh từ mặt đất phục vụ xây dựng lưới tam giác vệ tinh (còn gọi mạng lưới tam giác vũ trụ) cho phép chuyền tọa độ điểm cách xa bề mặt mặt đất Phương pháp tam giác vệ tinh chịu ảnh hưởng đáng kể điều kiện thời tiết, máy móc, thiết bị quan sát nặng nề, không thuận tiện cho công tác đo đạc thực địa Vì vậy, sau hoàn thành nhiệm vụ lịch sử nói trên, phương pháp không áp dụng thực tế Để khắc phục nhược điểm phương pháp tam giác vệ tinh, người ta thiết kế hệ thống đạo hàng vệ tinh làm việc điều kiện thời tiết liên tục 24 ngày Năm 1962, Mỹ thiết kế xây dựng hệ thống đạo hàng hải quân NNSS, gọi Transit Cũng thời gian này, Liên Xô (cũ) xây dựng hệ thống TSICADA có tính tương tự hệ thống Transit Mỹ Cả hai hệ thống hoạt động theo nguyên lý hiệu ứng Doppler, dựa theo tín hiệu từ vệ tinh phát xuống mặt đất Trong trường hợp vệ tinh đóng vai trò điểm gốc (có tọa độ), phương tiện truyền thông tin quỹ đạo vệ tinh, tạo trị đo Doppler để cung cấp cho máy thu thực toán định vị biển mặt đất Từ năm 1967, phương pháp Doppler vệ tinh không đột phá cho nhiệm vụ định vị biển mà mở khả xây dựng lưới khống chế tọa độ cho số quốc gia trước thập niên 80 kỷ trước Tuy vậy, hệ thống Transit có nhược điểm không đáp ứng yêu cầu định vị tức thời cần độ xác cao Năm 1973, hệ thống GPS thiết kế Từ năm 1978 đến 1985, người ta đưa lên quỹ đạo 11 vệ tinh khối I (block I) mang tính chất thực nghiệm Từ năm 1989 đến 1990, người ta đưa lên quỹ đạo vệ tinh thuộc khối II (block II) Các vệ tinh khối II khác vệ tinh khối I chỗ phát tín hiệu có nhiễu cố ý SA có kỹ thuật bảo mật AS Từ năm 1990 đến năm 1994, người ta đưa lên quỹ đạo 15 vệ tinh hệ II – A có khả liên hệ vệ tinh Từ sau năm 1995, hệ thống GPS tiếp tục trì bảo dưỡng thay vệ tinh già tuổi Năm 2000, số vệ tinh chòm GPS tăng lên 28 vệ tinh Những vệ tinh hệ GPS-IIR phóng lên để thay vệ tinh già tuổi Vệ tinh phóng lên ngày 16/9/2005 mang tên GPS-IIR-M1, vệ tinh thuộc hệ vệ tinh đại GPSIIR-M Theo kế hoạch, vệ tinh phóng lên không gian vào tháng giêng năm (2006) Ngoài hệ thống GPS Mỹ, năm 1980, Liên Xô (cũ) triển khai xây dựng hệ thống định vị toàn cầu quân có tên gọi GLONASS Nguyên lý hoạt động hệ thống tương tự hệ thống GPS Để tăng cường độ xác định vị GPS GLONASS, từ cuối năm 2002, dịch vụ dẫn đường sử dụng vệ tinh phủ trùm Châu Âu EGNOS cung cấp khả định vị xác toàn Châu Âu vùng lân cận Để tăng cường độ xác cho hệ thống GPS, Mỹ xây dựng hệ thống định vị tăng cường diện rộng WAAS, Nhật Bản xây dựng hệ thống MSAS có tính tương tự WAAS EGNOS Các hệ thống cung cấp khả định vị tức thời toàn vùng phủ sóng với sai số không lớn 3m Từ tháng năm 2002, Liên minh Châu Âu bắt đầu đưa lên quỹ đạo vệ tinh hệ thống định vị toàn cầu GALILEO Hệ thống GALILEO đưa vào hoạt động thử nghiệm từ năm 2008 dự kiến hoàn thành vào năm 2013 2015 Năm 2007, Trung Quốc phát triển hệ thống định vị khu vực Bắc Đẩu – thành hệ thống định vị toàn cầu với tên gọi COMPASS hay Bắc Đẩu – Các hệ thống định vị vệ tinh GPS, GALILEO, GLONASS, COMPASS gọi chung hệ thống định vị dẫn đường toàn cầu GPS Để phục vụ cho công tác định vị điều kiện hạn chế thu liên tục tín hiệu từ vệ tinh, người ta chế tạo thiết bị định vị tích hợp công nghệ định vị với hệ thống định vị quán tính INS Từ năm 2000 trở lại đây, người ta đưa vệ tinh CHAMP, GRACE, GOCE lên quỹ đạo phục vụ quan trắc gradien trọng lực trái đất với độ phân giải cao 1.2 Tổng quan nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS trắc địa đồ Việt Nam - Công nghệ ứng dụng hệ thống định vị toàn cầu GPS đưa vào sản xuất Việt Nam từ năm 1991 Trên sở sử dụng máy thu GPS hãng TRIMBLE loại tần số 4000-ST, Liên hiệp KHSX Trắc địa đồ thuộc Cục Đo đạc đồ Nhà nước lúc gấp rút thử nghiệm để đưa vào sản xuất, nhằm đáp ứng yêu cầu xây dựng mạng lưới toạ độ nhà nước khu vực khó khăn đất nước, mà công nghệ truyền thống (phương pháp tam giác, đường chuyền) khả thực hiện, phí lớn thời gian dài thực Trong năm 1991 đến 1994, theo kế hoạch nhiệm vụ Cục Đo đạc đồ Nhà nước giao, Liên hiệp KHSX Trắc địa đồ xây dựng thành công mạng lưới toạ độ nhà nước hạng II khu vực Minh Hải, Sông Bé Tây Nguyên, đồng thời xây dựng thành công mạng lưới trắc địa biển nối đảo quần đảo xa ( kể Trường Sa ) với mạng lưới toạ độ nhà nước đất liền Từ đến nay, việc ứng dụng công nghệ GPS có bước phát triển lớn Từ chỗ có máy thu GPS tần số hãng TRIMBLE, đến Việt Nam có 82 máy thu GPS loại hãng khác nhau, từ máy thu đặt máy bay, máy thu tần số, máy đo động đến máy có độ xác trung bình ( GEO EXPLORER ) để đo khống chế ảnh Các lĩnh vực ứng dụng công nghệ GPS đa dạng, từ ứng dụng để xây dựng mạng lưới toạ độ nhà nước, độ xác cao, khoảng cách lớn; ứng dụng dẫn đường xác định toạ độ tâm ảnh bay chụp ảnh máy bay; xây dựng mạng lưới toạ độ, độ cao địa cấp 1; dẫn đường xác định toạ độ đo vẽ đồ địa hình đáy biển; đo toạ độ, độ cao điểm khống chế ảnh ngoại nghiệp; đo toạ độ độ cao mốc quốc giới; xây dựng mạng lưới công trình v.v Các phần mềm để xử lý tính toán bình sai trị đo GPS đa dạng, chủ yếu phần mềm kèm theo máy thu, TRIMVEC, TRIMVEC PLUS, TRIMNET, TRIMNET PLUS, GPSURVEY, PHASE PROCESSOR, GEOMATIC OFFICE (hãng TRIMBLE); GPPS (ASHTECH), v.v phần mềm bình sai lưới GPS Liên hiệp KHSX Trắc địa đồ xây dựng 1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng GPS đo đạc công trình * Xây dựng lưới khống chế mặt Có thể nói, ứng dụng công nghệ GPS trắc địa đo đạc mạng lưới trắc địa mặt Chúng ta biết đo tương đối tĩnh cho độ xác cao nhất, phương pháp sử dụng để đo mạng lưới trắc địa Khi xây dựng công trình có chiều cao lớn nhà cao tầng, silo, ống khói cao thể sử dụng GPS để lập lưới chuyển trục công trình lên cao.Với độ xác cao đo GPS cạnh ngắn chuyển trục theo phường pháp tọa độ hoàn nguyên - Ưu điểm chủ yếu quan trọng công nghệ GPS xác định vector cạnh điểm trắc địa với độ cao xác cao mà không đòi hỏi tầm thông hướng điểm Ngay từ năm 1990, hiểu biết hết lợi GPS, người ta nói rằng, GPS đưa phương pháp xây dựng lưới trắc địa truyền thống thành “những khủng long thời tiền sử” Cho đến nhiều nước coi đo GPS phương pháp chủ yếu xây dựng mạng lưới trắc địa Hình 4.2 Máy GPS điểm đo tĩnh - Định tâm, cân máy thu - Đo cao ăngten - Bật, tắt máy thu theo thời gian thiết kế Khi đo đạc cần ý máy thu phải phối hợp với để bật máy tắt máy đồng thời có khoảng thời gian chung có ý nghĩ tính baseline bảo quản máy thu tốt suốt trình đo * Tính baseline Sau đo đạc thực địa, máy thu ca đo thu file số liệu Tính baseline chuyển số liệu từ máy thu GPS vào máy tính, dung phần mềm chuyên dụng lập hiệu trị đo tính toán để giải tọa độ tương đối điểm đặt máy, ma trận hiệp phương sai yếu tố đánh giá độ xác baseline Một số phần mềm xử lí số liệu GPSurvey, Trimble GeomaticOffice, TrimbleTotaControl 46 * Kiểm tra kết đo Sau tính baseline cần phải kiểm tra chất lượng trị đo Việc kiểm tra thực hai nội dung : - Kiểm tra chất lượng baseline dựa vào tiêu sau : + Phương sai chuẩn sai số trung phương trọng số đơn vị lừoi giải, phương sai chuẩn lớn chất lượng lời giải + Tỷ số phương sai tỷ số phương sai lời giải tốt thứ hai phương sai lời giải tốt thứ 4.6 Xử lí số liệu đo tính toán bình sai lưới * Phần mềm xử lý số liệu Công nghệ định vị toàn cầu GPS ứng dụng nhiều quân dân ứng dụng Trắc Địa bên cạnh công nghệ đo đạc truyền thống thiết bị máy kinh vĩ, máy toàn đạc điện tử hay máy thủy bình Ứng dụng GPS vô lớn đo đạc Trắc Địa Để xử lý số liệu đo máy GPS cần phải có phần mềm chuyên dụng để xử lý Có nhiều phần mềm xử lý số liệu Trimble Business Center phần mềm chuyên để xử lý số liệu GPS cách nhanh chóng cho hiệu cao Để xử lý số liệu GPS hay số liệu đo đạc lưới công nghệ truyền thống nói chung phải trải qua bước để xử lý số liệu cách hoàn hảo *Quy trình xử lý số liệu phần mềm Trimble Business Center (TBC) Hình 4.3 Phần mềm Trimble Business Centrer 47 - Các bước tiến hành : + Định nghĩa hệ quy chiếu Khi xử lý số liệu GPS, ta cần xác định tọa độ điểm GPS hệ quy chiếu địa phương (Local) Hệ quy chiếu địa phương hệ quốc gia hệ tọa độ lựa chọn phù hợp với công trình Ở nước ta, sử dụng hệ VN2000, vài trường hợp, định nghĩa hệ HN-72 tương ứng với Ellipsoid Krasovsky hệ Indian-54 ứng với Ellipsoid Everest Cách thức thiết lập hệ quy chiếu hoàn toàn giống Điểm khác biệt tham số hình dạng kích thước Ellipsoid tham số tính chuyển tọa độ + Tạo project : Hình 4.4 Tạo Project từ cửa sổ Để tạo Project, Khởi động phần mềm TBC ta chọn File/New Project từ cửa sổ phần mềm Sau chọn, hình xuất hộp thoại New Project Trong trường hợp Template chọn Metric để thiết lập cấu hình project metric project nhấn OK Nếu muốn tùy chọn metric làm việc mặc định nhấn nút Set as default 48 + Nhập liệu cho công tác xử lý số liệu : Hình 4.5 Nhập liệu từ lệnh Import Xử lý sau công việc thường áp dụng để xử lý số liệu đo lưới GPS Để xử lý sau, trước hết cần nhập liệu từ lệnh Import Có thể thực cách chọn File/Import biểu tượng Import công cụ Sau chọn, hộp thoại Import xuất Trong danh sách Import Folder, sử dụng Browse, để tìm thư mục chứa liệu trút vào máy tính Việc trút số liệu từ nhớ máy thu GPS vào máy tính phải thực trước modun trút liệu (thí dụ mô đun Dât Transfer…) Số liệu dạng tệp DAT dạng RINEX Chọn thư mục chứa số liệu có tệp số liệu (DAT), chọn tất tệp nhấn Import để nhập tệp số liệu 49 + Xử lý cạnh : Hình 4.6 Xem cấu hình xử lý cạnh Sau kiểm tra số liệu nhập vào Project, tiến hành xử lý cạnh Trước hết xử lý tất cạnh theo tham số mặc định Cũng xử lý cạnh độc lập để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cạnh yêu cầu thiết kế lưới GPS a Xem cấu hình xử lý cạnh Trước bạn tiến hành xử lý cạnh, bạn xem cấu hình xử lý cạnh Để xem cấu hình này, chọn Project/Project Settings Có thể tùy chọn cấu hình dùng xử lý cạnh theo yêu cầu người xử lý Nếu không chọn, trình xử lý thực theo cấu hình mặc định Khi xử lý cạnh, cần biết tọa độ tuyệt đối điểm đầu cạnh Thông thường tọa độ tuyệt đối xác định theo kết định vị tuyệt sai số phạm vi khoảng Trong trường hợp cần xử lý với độ xác cao, cần phải nhập tọa độ xác hệ WGS-84 điểm lưới Phần mềm TBC cho phép nhập tọa độ xác từ Project/Import 50 b Xử lý cạnh Nếu phần luwois chọn cạnh xử lý Nếu không chọn cạnh tất cạnh chưa xử lý xử lý Để khởi động xử lý cạnh ta chọn Survey/Processing Baselines nhấn biểu tượng Process Baselines công cụ + Xem báo cáo kết khép hình: Hình 4.7 Xem báo cáo kết khép hình - Báo cáo Loop Closure Results cách hiệu để phát sai số thô liệu sai số chiều cao anten, sai số dọi điểm… - Để tính toán sai số khép hình tạo báo cáo sai số khép hình kết đo GPS (GNSS Loop Closure Results), chọn Survey/GNSS Loop Closure nhấn biểu tượng GNSS Loop Closure Results thực thao tác ghi tham số lựa chọn Report Setting Các tham số lựa chọn gồm số cạnh vòng khép (Legs), tiêu (giới hạn) đạt hay không đạt (Pass/Fail Criteria) dạng sai số tương đối (phần triệu – PPM) 51 Lựa chọn nội dung hiển thị (Show) báo cáo khép hình thực Report Sections, lựa chọn cho hiển thị vòng không đạt (Failed Loops) hiển thị vòng đạt (Passed Loops) + Bình sai lưới Khi tất cạnh lưới xử lý kiểm tra, tiến hành bình sai mạng lưới hệ tọa độ vuông góc phẳng UTM (đã định nghĩa lựa chọn từ trước) - Đánh dấu điểm gốc (chọn làm điểm gốc tối thiểu) cách chuột trái chọn điểm sau chuột trái chọn Add Coordinate để nhập tọa độ UTM (Grid) độ cao thủy chuẩn (Elevation) điểm gốc Sau nhập cần chuyển ghi (?) thành giá trị gốc (Control Quality), ghi chuyển thành tam giác Cần lưu ý rằng, phải nhập tọa độ điểm gốc chuyển múi chiếu phù hợp với lựa chọn Sau nhấn Adjust để bình sai mạng lưới Sau cửa sổ Plan View, sơ đồ mạng lưới thể Thường sau lết bình sai lần thứ nhất, thông báo kết không đạt vấn đề trọng số đầu vào, điều thể giá trị Reference factor lưới không kiểm định chi- bình phương (Chi Square) thất bại (Failed) Trong trường hợp này, ta phải bình sai lần thứ hai sau chỉnh lại trọng số nhập trọng số nhận sau bình sai lần thứ Trong hộp thoại Adjust Netwwork, chọn thẻ Weighting để thay đổi trọng số Sau bình sai lần hai, giá trị Reference Factor 1.00 kiểm định Chi Square thành công (Passed) 4.7 Báo cáo đánh giá quy trình thành lập lưới khống chế công trình cầu công nghệ GPS Trên khu vực công trình có điểm khởi tính điểm lưới hạng III nhà nước (51407 51413) Với yêu cầu chọn điểm Dựa vào bình đồ thực địa em dự định thiết kế thêm 12 điểm kí hiệu GPS-1 đến GPS-12 52 Bảng 4.2 Tọa độ điểm khởi tính TT Tọa độ Tên điểm 51407 51413 X(m) Y(m) 524089,739 530447,236 2501009,946 2493983,547 Bảng 4.3 Danh sách cạnh đo GPS - Ellipsoid WGS_84 STT Tên cạnh S(m) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 GPS4 - GPS3 GPS3 - GPS1 GPS4 - GPS2 GPS4 - GPS1 GPS4 - GPS5 GPS3 - GPS5 GPS2 - GPS1 GPS2 - GPS5 GPS1 - GPS5 GPS3 - GPS2 51413 - GPS2 GPS4 - GPS6 GPS4 - 51413 GPS6 - GPS5 GPS7 - GPS5 GPS4 - GPS7 GPS4 - 51407 51407 - GPS5 51413 - GPS5 51413 - GPS1 GPS7 - 51407 51407 – GPS6 GPS7 – GPS6 GPS7 – GPS8 51407 – GPS8 GPS7 – GPS9 GPS10 - 51407 GPS10 – GPS9 195,042 315,185 388,663 490,900 304,019 493,939 127,717 673,812 756,026 199,683 6910,547 442,894 7277,242 138,886 2469,760 2768,444 2516,988 2220,845 7492,150 6792,520 269,702 2086,864 2334,225 937,652 1207,140 3856,321 4467,672 347,025 53 Sai số Cạnh (mm) P.vi (‘’) 5,141 1,49 4,134 1,97 4,130 1,71 6,127 1,47 3,118 65 5,153 1,59 5,123 1,21 5,141 1,42 4,133 1,34 4,133 1,15 5,236 1,56 5,165 1,52 5,236 1,59 5,165 1,47 5,160 1,95 5,162 1,84 5,163 1,93 5,161 1,32 5,239 1,45 5,237 1,46 5,121 65 5,172 1,36 3,171 1,75 5,159 5,161 22,70 5,183 7,82 5,181 6,89 5,126 5,46 29 30 31 32 33 34 35 36 37 GPS8 – GPS9 GPS10 – GPS8 51407 – GPS9 GPS7 – GPS10 GPS11 – GPS9 GPS10 –GPS11 GPS10 –GPS12 GPS9 – GPS12 GPS11 –GPS12 2928,272 3274,851 4122,393 4201,957 2424,737 2087,730 2621,756 2957,450 534,834 54 5,185 5,181 5,185 5,180 5,171 5,168 5,188 5,190 5,189 1,61 9,59 7,37 7,27 10,90 12,35 10,72 9,68 51,86 Bảng 4.4 Kết tọa độ phẳng độ cao bình sai Tọa độ, Độ cao STT Tên điểm 51407 51413 GPS-01 GPS-02 GPS-03 GPS-04 GPS-05 GPS-06 GPS-07 10 GPS-08 11 GPS-09 12 GPS-10 13 GPS-11 Sai số vị trí điểm x(m) y(m) h(m) 2501009,94 524089,73 282,17 2493983,54 530447,23 242,00 2499676,03 526742,67 246,87 2499801,64 526719,65 2499948,62 Mx My Mh Mp (cm) (cm) (cm) (cm) 0 0 0 0 0,13 0,15 0,37 0,20 248,35 0,14 0,17 0,39 0,22 526584,51 246,79 0,15 0,18 0,43 0,24 2500038,05 526411,21 248,16 0,10 0,14 0,33 0,17 2500093,21 526112,27 250,61 0,10 0,14 0,31 0,17 2500116,34 525975,34 252,85 0,11 0,16 0,39 0,20 2501012,00 523820,07 272,11 0,08 0,12 0,22 0,15 2500976,81 522883,19 256,46 0,13 0,16 0,29 0,21 2500389,16 520014,83 260,05 0,18 0,22 0,34 0,28 2500301,41 519679,12 262,93 0,18 0,22 0,33 0,29 2500310,37 517591,65 264,66 0,24 0,30 0,52 0,38 6 55 14 GPS-12 2500345,58 517058,04 270,77 0,25 0,32 0,57 0,41 6 - Sai số vị trí điểm yếu GPS12 : mp=0,411 cm 56 Bảng 4.5 Bảng trị đo, số hiệu chỉnh trị bình sai góc phương vị STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Điểm Điểm đầu cuối 51407 51407 51407 51407 51407 51407 51407 51413 51413 51413 GPS-02 GPS-03 GPS-03 GPS-03 GPS-04 GPS-04 GPS-04 GPS-04 GPS-04 GPS-04 GPS-04 GPS-05 GPS-05 GPS-05 GPS-07 GPS-07 GPS-07 GPS-04 GPS-05 GPS-06 GPS-07 GPS-08 GPS-09 GPS-10 GPS-01 GPS-02 GPS-05 GPS-01 GPS-01 GPS-02 GPS-05 51413 GPS-01 GPS-02 GPS-03 GPS-05 GPS-06 GPS-07 GPS-01 GPS-02 GPS-06 GPS-05 GPS-06 GPS-08 Chiều dài Phương ms ms/s (m) (m) 2516,704 2220,594 2086,629 269,672 1207,004 4121,923 4467,162 6791.772 6909,787 7491,325 127,703 315,151 199,661 493,884 7276,441 490,846 388,620 195,021 303,985 442,844 2768,132 755,942 673,737 138,870 2469,482 2333,962 937,546 0,146 0,144 0,165 0,122 0,167 0,223 0,226 0.157 0,157 0,132 0,123 0,134 0,133 0,152 0,132 0,126 0,129 0,141 0,118 0,164 0,156 0,131 0,140 0,164 0,153 0,174 0,159 57 1/ 17238 1/ 15421 1/ 12646 1/ 2210 1/ 7228 1/ 18484 1/ 19766 1/ 43260 1/ 44011 1/ 56752 1/ 1038 1/ 2352 1/ 1501 1/ 3249 1/ 55125 1/ 3896 1/ 3013 1/ 1383 1/ 2576 1/ 2700 1/ 17744 1/ 5771 1/ 4812 1/ 847 1/ 16140 1/ 13414 1/ 5897 ° vị ' 112 114 115 270 268 261 260 327 327 324 169 149 137 287 146 137 127 117 280 280 290 123 115 279 111 112 267 " 48 28 26 31 31 25 57 03 27 45 42 58 30 07 24 37 34 23 33 16 41 35 44 41 55 39 56 ma " 24 23 48 38 01 41 50 30 59 25 44 36 15 21 38 18 05 39 10 53 56 34 27 12 54 19 16 4,56 3,42 1,56 4,41 2,46 8,89 8.484 4,19 4,74 3,237 2,62 9,97 5,30 14,24 3,44 4,83 3,59 4,82 5,90 1,99 4,567 3,13 3,72 1,38 2,27 1,96 2,31 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 GPS-07 GPS-07 GPS-08 GPS-08 GPS-09 GPS-11 GPS-11 GPS-11 GPS-12 GPS-12 GPS-09 GPS-10 GPS-09 GPS-10 GPS-10 GPS-09 GPS-10 GPS-12 GPS-09 GPS-10 3855,880 4201,477 2927,937 3274,476 346,985 2424,456 2087,488 534,771 2957,107 2621,452 0,208 0,210 0,202 0,203 0,126 0,184 0,178 0,189 0,208 0,202 1/ 18538 1/ 20007 1/ 14495 1/ 16130 1/ 2754 1/ 13176 1/ 11727 1/ 2829 1/ 14217 1/ 12977 260 260 258 258 255 088 090 273 089 091 47 21 30 10 25 12 18 50 13 01 36 07 27 56 34 12 42 28 10 45 3,09 4,62 1,67 1,74 5,89 1,93 1,283 2,309 1,828 1,775 Từ kết xử lý nhận thấy với mạng lưới sở thiết kế hoàn toàn đảm bảo yêu cầu độ xác với sai số điểm yếu điểm GPS12 0.411 cm nên mạng lưới thiết kế hoàn toàn đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật theo nhiệm vụ thiết kế KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Cùng với phát triển khoa học kĩ thuật, ngày GPS đánh giá công nghệ tiên tiến, thuận lợi công tác xây dựng lưới khống chế trắc địa Với mục đích nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS để thành lập lưới khống chế hạng III 58 phục vụ công tác khảo sát công trình cầu, sở kết tính toán ứng dụng công nghệ em rút kết luận sau: Lưới khống chế thi công công trình cầu Bãi Cháy thiết kế với lưới hạng III có 12 điểm lưới, đo với độ xác cao lưới tính toán bình sai, đáp ưng yêu cầu sử dụng, phục vụ thi công công trình cầu Bãi Cháy Việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS công tác xây dựng lưới khống chế thi công công trình cầu mang lại hiệu kinh tế, kỹ thuật cao thể hai mặt : - Độ xác đạt yêu cầu kỹ thuật lưới quan trắc công trình cầu - Giảm chi phí tăng suất lao động KIẾN NGHỊ Sau nghiên cứu ứng dụng công nghệ GPS để thành lập lưới khống chế phục vụ công tác thi công công trình cầu Bãi Cháy, em có kiến nghị sau : - Cầu Bãi Cháy cầu lớn, chịu nhiều tác động tự nhiên dòng chảy lớn, gió, thiên tai… gây biến dạng, chuyển dịch, nên bố trí tăng dày mạng lưới điểm quan trắc biến dạng, dịch chuyển sau - Cần có bảo quản, giữ gìn thật tốt điểm lưới, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác quan trắc biến dạng, chuyển dịch công trình cầu Bãi Cháy liên tục - Ứng dụng thêm công nghệ GNSS để quan trắc biến dạng, chuyển dịch cầu 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Nam Chinh, Đỗ Ngọc Đường (2012) Định vị vệ tinh Trường Đại học Mỏ - Địa Chất Hà Nội 2.Trần Khánh (2010) Ứng dụng công nghệ trắc địa công trình Nxb “Giao thông vận tải”, Hà Nội TS Dương Vân Phong Th.S Nguyễn Gia Trọng Giáo trình xây dựng lưới trắc địa Trường đại học Mỏ- Địa Chất Phan Văn Hiến 2004, Trắc địa công trình, NXB Giao thông vận tải – Hà Nội TCXDVN 309: 2004 “ Công tác trắc địa xây dựng công trình ” 6.TCXDVN 364: 2006 “Tiêu chuẩn kỹ thuật đo xử lý số liệu GPS trắc địa công trình” 7.TCXD VN 285: 2002 “Công trình thủy lợi – quy định chủ yếu thiết kế” 60 [...]... của lưới, nhưng không nên thi t kế góc kẹp quá nhỏ 28 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH THÀNH LẬP LƯỚI KHỐNG CHẾ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 3.1 Đặc điểm, cấu trúc của công trình cầu Công tác trắc địa đóng vai trò rất quan trọng trong các giai đoạn thi t kế, thi công và sử dụng công trình cầu Đây là công tác rất khó khăn phức tạp, phụ thuộc vào đặc điểm của vị trí xây dựng cầu cũng như kết cấu, kiến trúc của công. .. chỉnh phù hợp 3.2 Yêu cầu kĩ thuật đối với mạng lưới thi công công trình cầu 3.2.1 Thi t kế lưới Vị trí xây dựng các công trình cầu thường bắc qua các con sông gây khó khăn việc đo đạc và di chuyển Mặt khác các công trình cầu được xây dựng trong thời gian dài, chịu ảnh hưởng của dòng chảy mực nước sông và khối lượng thi công lớn Mạng lưới trắc địa phát triển trên khu vực công trình là cơ sỏ chuyển... chuyển ra trục chính của các công trình nổi và ngầm, để bố trí các công trình, để lắp đặt các cấu kiện và thi t bị kỹ thuật cũng như để quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình 29 Lưới khống chế thi công một mặt phải có tính thống nhất hệ tọa độ cho tất cả các hạng mục vừa phải đáp ứng yêu cầu độ chính xác cho từng đối tượng cụ thể Thực tế cho thấy lưới khống chế thi công công trình thủy điện không chi... kiến trúc của công trình cầu, công tác trắc địa trong thi công cầu có một số đặc điểm sau: - Do đặc điểm chịu lực của cầu, nên độ chính xác của trục chính cũng như độ chính xác cục bộ yêu cầu cao, sai số bố trí từ 1cm đến 2cm - Địa hình thi công phức tạp, chiều dài cầu, chiều cao trụ, tháp lớn nên yêu cầu thi t bị và phương pháp đo phù hợp - Kiến trúc cầu phong phú, công nghệ thi công đa dạng, vật liệu... liệu, trạng thái có tải, không tải, công nghệ thi công, mùa, thời tiết và thời điểm đo - Khối lượng thi công cầu lớn, thời gian thi công thường kéo dài, công tác thi công được tiến hành theo đoạn, đốt Để đảm bảo độ chính xác tổng thể, thì độ chính xác cục bộ cũng như các mốc thi công phải đảm bảo và ổn định - Để tránh sai sót, sau khi thi công từng phần và thi công cục bộ phải kiểm tra độ chính xác... hoặc 3 bậc lưới, bậc 1 là lưới cơ sở, bậc 2, 3, là lưới bố trí phái hạ lưu vì ở đó tập chung nhiều hạng mục công trình thủy lợi, được thi t kế đo nối với các điểm trong thời kỳ khảo sát Trên khu vực xây dựng công trình cầu, người ta thành lập các mạng lưới trắc địa chuyên dụng mà độ chính xác của lưới phụ thuộc vào các hạng mục công trình 3.2.2 Ước tính độ chính xác So với các dạng lưới khống chế truyền... (LADGPS) (3) GPS sai phân khu vực rộng lớn (WADGPS) 2.5 Giới thi u về một số phương pháp thi t kế đồ hình lưới GPS Khi xây dựng lưới trắc địa, công nghệ GPS được ứng dụng như một phương pháp đo có ưu thế hơn hẳn các phương pháp truyền thống Tuy nhiên đồ hình lưới trắc địa về cơ bản vẫn áp dụng các đồ hình truyền thống Do những ưu việt của phương pháp công nghệ GPS một số tiêu chuẩn của đồ hình lưới có thể... lưới khống chế truyền thống thì lưới GPS có những đặc điểm riêng, GPS được ứng dụng trong trắc địa công trình lại phải đáp ứng các yêu cầu riêng của trắc địa công trình Vì vậy cần phải có phương pháp thích hợp để thi t kế và ước tính độ chính xác của lưới Việc thi t kế lưới được thực hiện theo các bước sau: - Thi t kế sơ bộ ban đầu; - Thử nghiệm và sửa đổi phương án; - Cải thi n phương án để đi đến phương... mạng lưới này thuộc hệ thống lưới khống chế tọa độ, lưới độ cao nhà nước Các mạng lưới động là các mạng lưới gồm một số điểm cố định có vai trò là các trạm theo dõi làm cơ sở để xác định nhiều điểm khác Các điểm cần xác định cũng có thể là các điểm chuyển động cần xác định tọa độ tức thời * Đo các mạng lưới quan trắc biến dạng và chuyển dịch công trình Trong các dạng đo đạc, thì đo biến dạng công trình. .. nhanh Từ khi có công nghệ GPS, người ta đã đưa ra các khái niệm mới đối với lưới trắc địa, đó là mạng lưới tĩnh, các mạng lưới động Các mạng lưới tĩnh là các mạng lưới có các mốc cố định trên mặt đất được đo với độ chính xác cao và là cơ sở trắc địa trải rộng liên tục trên một diện tích nhất 5 định Các số liệu của các điểm trong mạng lưới được coi là không đổi và không có sai số Các mạng lưới này thường