Đo thủy chuẩn để làm gì?

Đo thủy chuẩn là phương pháp dùng để xác định chênh cao giữa hai hoặc nhiều điểm trên mặt đất, từ đó tính toán cao độ của các điểm cần đo dựa trên một mốc cao độ đã biết trước.

Trong thực tế, máy thủy bình không đo trực tiếp cao độ tuyệt đối của một điểm mà đo chênh lệch độ cao giữa các điểm. Khi đã biết cao độ của điểm gốc (mốc chuẩn), người đo sẽ tính được cao độ của các điểm còn lại thông qua kết quả đo chênh cao.

Cách đo thủy chuẩn hoạt động như thế nào?

Nguyên lý làm việc của máy thủy chuẩn dựa trên tia ngắm nằm ngang sau khi máy được cân bằng chính xác bằng bọt thủy hoặc bộ cân bằng tự động.

Giả sử cần xác định chênh cao giữa hai điểm A và B:

• Máy thủy chuẩn được đặt tại vị trí thích hợp và cân bằng để tạo tia ngắm nằm ngang.
• Mia thủy chuẩn được dựng thẳng đứng lần lượt tại điểm A và điểm B.
• Người đo đọc số trên mia tại từng điểm thông qua ống kính của máy.
• Hiệu số giữa hai số đọc chính là chênh cao giữa hai điểm.

Nói một cách đơn giản, tia ngắm của máy đóng vai trò là một mặt phẳng chuẩn nằm ngang, còn mia thủy chuẩn giúp xác định khoảng cách thẳng đứng từ mặt đất đến mặt phẳng chuẩn đó. So sánh số đọc trên hai mia sẽ cho biết điểm nào cao hơn hoặc thấp hơn và chênh lệch là bao nhiêu.

Ứng dụng của máy thủy chuẩn

Máy thủy chuẩn không thể thiếu trong các công tác đo đạc và xây dựng, được sử dụng rộng rãi trong:

• Đo và truyền cao độ công trình.
• Khảo sát địa hình, trắc địa.
• Thi công và giám sát công trình xây dựng.
• San lấp mặt bằng, thi công đường giao thông, cầu cống.
• Kiểm tra độ bằng phẳng của nền, sàn, móng và kết cấu.
• Quan trắc lún, biến dạng của công trình theo thời gian.

Trong ngành xây dựng, cao độ là một trong những thông số quan trọng quyết định chất lượng và độ chính xác của công trình. Vì vậy, máy thủy chuẩn luôn được sử dụng để kiểm tra và kiểm soát cao độ trong suốt quá trình thi công, từ giai đoạn khảo sát, định vị, thi công nền móng đến nghiệm thu hoàn thiện.

Đối với các đơn vị trắc địa và xây dựng chuyên nghiệp, việc trang bị máy thủy chuẩn chất lượng cao cùng quy trình đo đúng kỹ thuật sẽ giúp nâng cao độ chính xác của số liệu, giảm sai số, đảm bảo tiến độ thi công và góp phần nâng cao chất lượng cũng như độ an toàn của công trình.

Nguyên lý và các phương pháp đo thủy chuẩn

1. Nguyên lý đo thủy chuẩn

Đo thủy chuẩn là phương pháp xác định chênh cao giữa hai điểm bằng cách sử dụng tia ngắm nằm ngang của máy thủy chuẩn kết hợp với mia thủy chuẩn.

Giả sử cần xác định chênh cao giữa hai điểm A và B. Đặt máy thủy chuẩn tại vị trí K, tiến hành cân bằng máy chính xác để tia ngắm của máy nằm ngang. Dựng mia thủy chuẩn thẳng đứng tại hai điểm A và B, sau đó đọc số trên mia theo chỉ ngang giữa của lưới chữ thập.

• Số đọc trên mia tại điểm A: a
• Số đọc trên mia tại điểm B: b

Khi đó, chênh cao giữa hai điểm của máy thủy chuẩn được tính theo công thức:

hAB = a − b

Trong đó:

• hAB > 0: Điểm B cao hơn điểm A.
• hAB < 0: Điểm B thấp hơn điểm A.

Nếu đã biết độ cao của điểm A là HA, thì độ cao của điểm B được xác định theo công thức:

HB = HA + hAB

Như vậy, bản chất của đo thủy chuẩn là sử dụng tia ngắm nằm ngang của máy thủy chuẩn để xác định chênh cao, từ đó tính được cao độ của các điểm cần đo.

2. Các phương pháp đo thủy chuẩn

a. Đo thủy chuẩn từ giữa

Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong công tác đo cao vì giúp giảm ảnh hưởng của sai số do tia ngắm, độ cong Trái Đất và chiết quang khí quyển.

Máy thủy chuẩn được đặt ở vị trí gần giữa hai mia, sao cho khoảng cách từ máy thủy chuẩn đến mia sau và mia trước gần bằng nhau.

Quy ước:

• Mia đặt tại điểm A gọi là mia sau (Back Sight – BS), số đọc ký hiệu S.
• Mia đặt tại điểm B gọi là mia trước (Fore Sight – FS), số đọc ký hiệu T.

Chênh cao giữa hai điểm được tính: hAB = S − T

Nếu:

• S > T thì điểm B cao hơn điểm A.
• S < T thì điểm B thấp hơn điểm A.

Đo nhiều trạm

Khi khoảng cách giữa A và B lớn hoặc địa hình có độ dốc lớn, không thể đo trong một lần đặt máy thủy chuẩn thì cần chia tuyến thành nhiều trạm đo.

Máy thủy chuẩn lần lượt được đặt tại các vị trí K₁, K₂, K₃,…, Kₙ, còn các điểm trung gian 1, 2, 3,…, n là các điểm chuyển mia.

Chênh cao toàn tuyến bằng tổng chênh cao của từng trạm: hAB = h₁ + h₂ + h₃ + … + hₙ

hay hAB = ΣBS − ΣFS

Đây là phương pháp được áp dụng trong đo cao kỹ thuật, đo lưới thủy chuẩn và truyền cao độ công trình.

b. Đo thủy chuẩn phía trước

Phương pháp này thường được sử dụng khi máy thủy chuẩn chỉ có thể đặt tại điểm đã biết cao độ hoặc trong một số trường hợp đo kiểm tra, bố trí công trình.

Máy thủy chuẩn được đặt tại điểm A đã biết cao độ HA.

Trước tiên đo chiều cao máy (HI hoặc i), tức khoảng cách từ mốc A đến trục ngắm của máy. Sau đó dựng mia tại điểm B, đọc được số đọc b.

Khi đó: hAB = i − b

Độ cao điểm B được tính: HB = HA + (i − b)

Phương pháp này đơn giản, thao tác nhanh nhưng độ chính xác thường không cao bằng phương pháp đo từ giữa do khó loại trừ các sai số hệ thống.

Đo thủy chuẩn là phương pháp xác định chênh cao giữa các điểm bằng tia ngắm nằm ngang của máy thủy chuẩn. Trong thực tế, đo thủy chuẩn từ giữa là phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất nhờ độ chính xác cao và khả năng hạn chế sai số. Đo thủy chuẩn phía trước thường được áp dụng trong các trường hợp đặc biệt hoặc khi điều kiện hiện trường không cho phép đặt máy thủy chuẩn ở giữa hai mia.

Để đạt kết quả chính xác, cần cân bằng máy thủy chuẩn đúng kỹ thuật, dựng mia thẳng đứng, giữ khoảng cách ngắm hợp lý và thực hiện đúng quy trình đo theo tiêu chuẩn ngành trắc địa.

Nếu trong quá trình sử dụng máy thủy chuẩn, Quý khách gặp bất kỳ khó khăn hay sự cố kỹ thuật nào, vui lòng liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của CÔNG TY CP PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ TRẮC ĐỊA VIỆT NAM để được tư vấn, hỗ trợ kỹ thuật và chuyển giao công nghệ miễn phí 24/7.

Mọi nhu cầu về tư vấn sản phẩm Leica Topcon Nikon Sokkia Bosch Pentax Trimble, báo giá, hướng dẫn sử dụng, bảo hành, sửa chữa hoặc hiệu chuẩn máy thủy chuẩn, xin vui lòng liên hệ Hotline: 0913 378 648

Chúng tôi sẽ hỗ trợ nhanh chóng, đúng kỹ thuật và mang đến giải pháp phù hợp với từng nhu cầu của Quý khách.

Cách đo xa bằng máy thủy bình kinh nghiệm chuyên môn thực tế tại thực địa

Cách đo xa bằng máy thủy bình là một trong những kỹ thuật đo đạc ...

Cách kiểm tra lựa chọn máy thủy bình

Làm thế nào để kiểm tra máy thủy bình một cách hiệu quả và lựa ...

Cách tính chênh cao máy thủy bình

Cách tính chênh cao máy thủy bình Đo cao độ bằng máy thủy bình là ...