Giáo trình Công tác trắc địa trong xây dựng nhà cao tầng - Chương 2: Một số máy móc phục vụ xây dựng nhà cao tầng

 11
Độ cao từ mốc quốc gia lần l−ợt đ−ợc dẫn lan toả ra khắp n−ớc bằng các đ−ờng 
chuyền thuỷ chuẩn hạng I, II, III và IV trong l−ới độ cao quốc gia với mật độ các mốc độ 
cao đủ để thực hiện các công tác đo vẽ bản đồ, quy hoạch và xây dựng trong phạm vi toàn 
quốc. 
Khi làm việc tại một khu vực nào đó nếu muốn đ−ợc cấp độ cao quốc gia, cơ quan 
chủ đầu t− cần có công văn yêu cầu gửi trung tâm l−u trữ số liệu của TCĐC (nay là bộ tài 
nguyên môi tr−ờng) yêu cầu cấp số liệu. Sau khi đ−ợc cấp, các số liệu phải đ−ợc bảo quản 
theo yêu cầu bảo mật của Nhà n−ớc. 
2. Độ cao t−ơng đối 
Độ cao t−ơng đối là độ cao của các điểm so với một điểm chuẩn quy −ớc nào đó. 
Trong xây dựng công trình ng−ời ta hay quy −ớc lấy mặt sàn tầng một có cao độ là ±0,0 
(gọi là cốt 0) và độ cao của các điểm đ−ợc tính theo mức 0. Cốt ±0,0 đ−ợc đơn vị thiết kế 
chọn để phù hợp với quy hoạch cấp thoát n−ớc tổng thể của thành phố. Nh− vậy, tr−ớc khi 
triển khai xây dựng nhà cao tầng, các cán bộ kỹ thuật phải nghiên cứu kỹ hôồ sơ thiết kế 
xem cốt 0,0 ứng với cao độ quốc gia là bao nhiêu và chuyển vào công trình. 
II.2 Thành lập l−ới khống chế độ cao phục vụ xây dựng nhà cao tầng 
T−ơng tự nh− vai trò của l−ới khống chế mặt bằng, l−ới khống chế độ cao có nhiệm 
vụ đảm bảo cho việc xây dựng nhà cao tầng đúng cao độ thiết kế trong quy hoạch chung 
của đô thị. Thông th−ờng với các nhà cao tầng trong thành phố l−ới khống chế độ cao 
đ−ợc xây dựng có độ chính xác t−ơng đ−ơng với thuỷ chuẩn Nhà n−ớc hạng IV là đủ. 
Ng−ời ta cũng không xây dựng các mốc độ cao riêng mà th−ờng dẫn độ cao từ mốc độ cao 
quốc gia vào tất cả các mốc của l−ới khống chế mặt bằng. Ngoài ra, để tiện sử dụng ng−ời 
ta th−ờng vạch các mốc độ cao ±0,0 (cốt 0.0) trên các vật kiến trúc kiên cố. 
Việc dẫn độ cao đ−ợc thực hiện bằng các máy móc chuyên dụng và tuân theo các 
hạn sai của quy phạm hoặc tiêu chuẩn chuyên ngành 
Ch−ơng 2 
một số máy móc phục vụ xây dựng nhμ cao tầng 
 1 Các máy đo góc 
Các máy đo góc đ−ợc gọi là cá máy kinh vĩ (Theodolite) đ−ợc dùng để đo góc 
ngang và góc đứng trong l−ới khống chế và trong quá trình thi công xây dựng công trình 
nói chung và NCT nói riêng đây là một trong những loại thiết bị quan trọng không thể 
thiếu và độ chính xác của nó ảnh h−ởng rất lớn đến độ chính xác xây dựng công trình. 
1.1 Phân loại các máy kinh vĩ 
1.1.1 Phân loại các máy kinh vĩ theo cấu tạo và cách đọc số 
Theo đặc tính này có thể chia máy kinh vĩ thành 3 loại: 
a. Máy kinh vĩ cơ học: Cấu tạo bàn độ bằng kim loại vạch khắc đ−ợc chia trực tiếp 
trên bàn độ và đọc số bằng kính lúp. Đây là loại máy cũ hiện nay không đ−ợc sản xuất vì 
quá lạc hậu. 
b. Máy kinh vĩ quang học: Bàn độ của máy đ−ợc chế tạo bằng thuỷ tinh, có thiết bị 
đọc số trực tiếp gắn trong máy. Đây là các loại máy kinh vĩ hiện đại hiện nay đang đ−ợc 
sử dụng rộng rãi. Nh−ợc điểm của loại máy này là ng−ời sử dụng máy phải trực tiếp đọc 
số nên không có điều kiện truyền số liệu trực tiếp từ máy kinh vĩ ra các thiết bị khác và 
không có khả năng tự động hoá quá trình đo. 
 12
c. Máy kinh vĩ số (Digital Theodolite). Đây là loại máy kinh vĩ hiện đại nhất mới 
xuất hiện trong những năm gần đây. Ưu điểm của loại máy này là xuất kết quả ra màn 
hình tinh thể lỏng nên việc đọc số rất dễ dàng. Ngoài ra, máy còn có thể kết nối với các 
thiết bị khác. Phần lớn thao tác đo đ−ợc thực hiện tự động. 
1.1.2 Phân loại máy kinh vĩ theo đơn vị đo góc 
Theo đơn vị đo góc có thể phân máy kinh vĩ thành 3 loại sau: 
a. Loại sử dụng đơn vị Độ - Phút - giây 
Đây là loại máy đ−ợc sử dụng phổ biến ở n−ớc ta đối với loại máy này, một vòng 
tròn (bàn độ ngang hoặc bàn độ đứng) đ−ợc chia thành 3600. Mỗi độ chia thành 60' và mỗi 
phút chia thành 60''. 
b. Loại máy kinh vĩ sử dụng đơn vị grad (gon) 
Đối với máy loại này một vòng tròn (bàn độ ngang) theo mỗi grad chia thành 10 đề 
xi grad, 1 đề xi grad đ−ợc chia thành 10 xăng ti grad vv.Hệ grad rất tiện dụng trong việc 
lập trình trên máy tính nh−ng ở n−ớc ta, do thói quen nên các máy hệ grad không đ−ợc −a 
dùng nh−ng rất phổ biến ở châu Âu. 
c. Loại máy kinh vĩ sử dụng đơn vị li giác (mil) 
Một vòng tròn trong máy này đ−ợc chia thành 6400 li giác. Loai máy này hay đ−ợc 
dùng ở Mỹ, ở n−ớc ta loại máy này rất hiếm. 
1.1.3 Phân loại máy kinh vĩ theo độ chính xác 
Độ chính xác của máy kinh vĩ là tham số quan trọng nhất của máy. Độ chính xác 
của máy kinh vĩ đ−ợc hiểu là sai số trung ph−ơng đo góc (góc ngang hay góc đứng) khi 
thực hiện một vòng đo hoàn chỉnh. Theo độ chính xác của máy có thể phân các máy kinh 
vĩ thành 3 loại: 
a. Máy kinh vĩ độ chính xác cao là máy có độ chính xác đo góc nhỏ hơn 2" 
b. Máy kinh vĩ chính xác: Là máy kinh vĩ có độ chính xác đo góc từ 3-5" 
c. Máy kinh vĩ chính xác trung bình: Sai số trung ph−ơng đo góc > 5" 
Hình II.1 .là một số máy kinh vĩ của các hãng nổi tiếng trên thế giới. 
H.II.1 Máy kinh vĩ cơ học và máy kinh vĩ điện tử của h∙ng NIKON, Nhật Bản
 13
2 Thiết bị đo chiều dài 
1. Th−ớc thép 
Th−ớc thép là loại thiết bị đo chiều dài khá tiện lợi, rẻ tiền và cho độ chính xác rất 
tốt trong thi công xây dựng nhà cao tầng. Đặc điểm của đo chiều dài trong xây dựng nhà 
cao tầng là chỉ cần đo các khoảng cách t−ơng đối ngắn (khoảng cách giữa các trục của 
NCT nằm trong khoảng từ 5ữ20m), với điều kiện đo đạc trên các sàn bê tông khá bằng 
phẳng. Đây là điều kiện lý t−ởng để thực hiện việc đo khoảng cách bằng th−ớc thép. 
Hiện nay trên thị tr−ờng có bán nhiều loại th−ớc với giá từ 250.000VNĐ đến 
1.500.000đ tuỳ theo chất l−ợng và chiều dài của th−ớc. Đã xuất hiện các loại th−ớc bằng 
sợi thuỷ tinh - carbon có độ bền cao và hệ số giãn nở nhiệt thấp. 
Khi sử dụng th−ớc thép cần kéo th−ớc với lực căng ổn định và phải định kỳ kiểm 
tra th−ớc để phát hiện các sai số hệ thống của nó và loại trừ sai số này ra khỏi các kết quả 
đo. Cần l−u ý rằng th−ớc thép sau một thời gian sử dụng sẽ bị thay đổi chiều dài vì th−ờng 
có xu h−ớng bị kéo dãn ra. Vì vây để đảm bảo độ chính xác của các kết qủa đo cần phải 
định kỳ kiểm nghiệm chiều dài của th−ớc. 
2. Các máy đo khoảng cách điện tử 
Ngay từ thập kỷ 60 đã xuất hiện các máy đo khoảng cách bằng sóng ánh sáng 
nh−ng các máy này th−ờng cồng kềnh nên ít đ−ợc sử dụng trong thi công xây dựng công 
trình. Từ những năm 90 đã xuất hiện các máy đo xa cỡ nhỏ có thể lắp gọn trên 
các máy kinh vĩ điện tử đo góc nên chúng dần dần đ−ợc ứng dụng trong thi công xây dựng 
NCT. H.II.2.1 là một số máy đo xa đ−ợc lắp trên máy kinh vĩ điện tử của Nhật Bản. 
2.1 Ng−yên lý hoạt động của các máy đo xa điện tử 
H.2.2.1 Các máy đo xa điện tử cỡ nhỏ lắp trên các máy kinh vĩ điện tử
 14
Giả sử cần đo khoảng cách AB = D ng−ời ta đặt tại một đầu của khoảng cách cần đo bộ 
phận thu-phát tín hiệu (Transmiter-receiver TR) còn ở đầu kia đặt hệ thống phản hồi tín 
hiệu (Reflector R). Bộ phận phát tín hiệu của máy phát tín hiệu về phía hệ thống phản hồi, 
đến l−ợt mình hệ thống phản hồi sẽ phản hồi tín hiệu quay trở lại bộ phân thu của máy 
(h.1.2.1) 
 Nếu đo đ−ợc thời gian tín hiệu lan truyền đi và về trên khoảng cách cần đo τ chúng 
ta sẽ xác định đ−ợc khoảng cách theo công thức 
 τvD
2
1= (1.2.1) 
Trong đó 
 D - Khoảng cách cần đo 
 v - Vận tốc lan truyền tín hiệu 
 τ - Thời gian tín hiệu lan truyền đi và về trên khoảng cách cần đo 
 Tín hiệu sử dụng để đo khoảng cách có thể là sóng âm hoặc sóng điện từ. Tuy 
nhiên vận tốc của sóng âm thanh trong không khí phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố khí 
t−ợng vì vậy sóng âm chỉ đ−ợc sử dụng để chế tạo các thiết bị đo khoảng cách có độ chính 
xác không cao lắm (ví dụ dùng trong mục đích quân sự). Để đo đ−ợc các khoảng cách với 
độ chính xác cao dùng trong trắc địa (sai số trung phản hồi −ơng cỡ vài mm đến vài cm) 
ng−ời ta phải sử dụng sóng điện từ. Vì lí do đó nên các máy đo xa loại này đ−ợc gọi là các 
máy đo xa điện tử. 
 Tất cả các máy đo xa điện tử đều xác định thời gian lan truyền tín hiệu τ còn tốc 
độ tuyền tín hiệu v trong tr−ờng hợp này chúng ta giả thiết là đã biết. Thực tế tốc độ tuyền 
tín hiệu v đ−ợc xác định thông qua vận tốc ánh sáng trong chân không và chiết suất của 
môi tr−ờng. Vấn đề này chúng tôi sẽ đề cập đến trong phần sau. 
 Vì vận tốc lan truyền sóng điện từ trong không gian có trị số rất lớn nó xấp xỉ bằng 
3.108m/s vì vậy chỉ một sai số đo thời gian Δτ rất nhỏ cũng sẽ gây ra một sai số rất lớn 
trong kết quả đo khoảng cách nh− trong bảng d−ới đây 
Sai số đo thời gian 
Δ τ (s) 
Sai số đo khoảng cách 
Δ D (cm) 
1.0 1.5.1010 
0.01 1.5.108 
0.001 (10-3) 1.5.107 
0.000001(10-6) 1.5.105 
0.000000001(10-9) 1.5.101 
0.0000000001(10-10) 1.5 
 Nh− vậy chúng ta thâý để đo đ−ợc khoảng cách với độ chính xác khoảng 1.5cm, 
một độ chính xác không phải là quá cao trong trắc địa cần phải đo thời gian lan truyền 
h.1.2.1 Nguyên lý cơ sở của ph−ơng pháp đo xa điện tử 
 15
sóng điện từ với độ chính xác cỡ 10-10s (một phần m−ời tỷ giây) một độ chính xác rất cao 
phải dùng các thiết bị và ph−ơng pháp đặc biệt mới có thể đạt đ−ợc. D−ới đây chúng ta sẽ 
nghiên cứu các ph−ơng pháp này 
 Thời gian lan truyền tín hiệu có thể đ−ợc đo một cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông 
qua một tham số nào đó của dao động điện từ (ví dụ nh− pha hoặc tần số của dao động). 
Tuỳ thuộc vào cách đo thời gian ng−ời ta chia các máy đo xa điện tử thành các loại khác 
nhau nh− máy loại xung (đo trực tiếp thời gian), máy loại pha (đo thời gian thông qua hiệu 
pha giữa tín hiệu gốc và tín hiệu phản hồi phản hồi) vv. 
 Thực chất của việc đo khoảng cách bằng máy đo xa điện tử là so sánh cùng một 
tham số của sóng điện từ tr−ớc và sau khi đi qua khoảng cách cần đo và thông qua đó xác 
định đ−ợc thời gian lan truyền tín hiệu τ. Để thực hiện điều đó, nh− chúng ta đã nói ở trên, 
tại một đầu của khoảng cách cần đo chúng ta đặt hệ thống thu- phát tín hiệu còn tại đầu 
kia - hệ thống phản hồi tín hiệu (reflector). Mỗi tín hiệu phát đi sẽ đến bộ phận thu theo 
hai đ−ờng : Đ−ờng thứ nhất - đi qua khoảng cách cần đo tới g−ơng rồi phản xạ trở lại (tín 
hiệu này đ−ợc gọi là tín hiệu đo hay tín hiệu phản hồi). Đ−ờng thứ hai - đi thẳng từ bộ 
phận phát tới bộ phận thu (tín hiệu đi theo đ−ờng này đ−ợc gọi là tín hiệu gốc). 
 Ơ bộ phận thu máy sẽ tiến hành so sánh tín hiệu gốc với tín hiệu phản hồi theo 
tham số đã đ−ợc chọn hay nói cách khác là đo độ chênh lệch của chúng. Việc lựa chọn 
tham số này hay tham số khác để tiến hành so sánh tín hiệu gốc và tín hiệu phản hồi sẽ 
xác định loại máy đo xa điện tử. Hiện nay có các loại máy sau: 
• Máy loại xung : Tín hiệu là các xung điện từ siêu cao tần hoặc các xung ánh sáng cực 
ngắn. Thời gian đ−ợc xác định trực tiếp 
• Ph−ơng pháp pha : Tín hiệu là dao động hình sin liên tục, thời gian đ−ợc xác định gián 
tiếp thông qua hiệu pha giữa tín hiệu gốc và tín hiệu phản hồi 
• Ph−ơng pháp giao thoa: Tín hiệu là dao động hình sin liên tục, thời gian đ−ợc xác định 
bằng cách ghi các vân giao thoa của tín hiệu gốc và tín hiệu phản hồi 
• Ph−ơng pháp tần số : Tín hiệu là dao động hình sin liên tục điều biến theo tấn số, thời 
gian đ−ợc xác định thông qua việc so sánh tần số của tín hiệu gốc và tín hiệu phản hồi. 
 Ph−ơng pháp xung và ph−ơng pháp pha đang đ−ợc sử dụng rộng rãi trong các máy 
đo xa điện tử hiện đại độ chính xác cao. Cũng cần phải nói thêm rằng nếu cách đây 
khoảng 20 năm ph−ơng pháp pha là ph−ơng pháp chủ yếu để chế tao các máy đo xa điện 
tử thì hiện nay ph−ơng pháp xung lại chiếm −u thế hơn hẳn. Nguyên nhân chủ yếu của sự 
thay đổi này là những tiến bộ v−ợt bậc của khoa học công nghệ trong các lĩnh vực kỹ thuật 
xung và kỹ thuật số trong những năm gần đây. 
3 Các máy toàn đạc điện tử 
1.Công dụng của máy toàn đạc điện tử 
Trên mặt bằng thi công xây dựng nhà cao tầng máy toàn đạc điện tử có thể thực hiện đ−ợc 
các nhiệm vụ say đây 
- Đo vẽ bản đồ địa hình phục vụ cho thiết kế 
- Thành lập l−ới khống chế mặt bằng 
- Triển khai các bản vẽ thiết kế ra hiện tr−ờng 
- Truyền toạ độ và độ cao từ mặt bằng cơ sở lên các tầng 
- Kiểm tra các kích th−ớc hình học của toà nhà 
- Kiểm tra độ nghiêng của toà nhà, độ phẳng của các bức t−ờng 
 16
2. Sơ đồ khối tổng quát của máy toàn đạc điện tử 
 Máy toàn đạc điện tử là một loại máy trắc địa đa chức năng cho phép giải quyết rất 
nhiều bài toán của chuyên ngành ngoài thực địa. Hiện nay trên thế giới có rất nhiều hãng 
chế tạo các máy toàn đạc điện tử, chúng có hình dạng, kích th−ớc và tính năng kỹ thuật 
hết sức khác nhau nh−ng chúng ta có thể biểu diễn chúng d−ới dạng một sơ đồ khối tổng 
quát nh− sau: 
Tên gọi và chức năng của các khối nh− sau: 
Khối 1: Máy đo xa điện tử (Electronic Distance Meter - EDM) 
Chức năng: Thực hiện việc tự động đo khoảng cách từ điểm đặt máy đến g−ơng (hoặc các 
bề mặt phản xạ). 
Khối 2: Máy kinh vĩ số (Digital Theodolite - DT). 
Chức năng: Thực hiện tự động quá trình đo góc ngang và góc đứng. Kết quả đo góc hiện 
ra d−ới dạng số trên màn hình của máy hoặc chuyển vào bộ vi xử lý của máy toàn đạc 
điện tử. 
Khối 3: Khối xử lý trung tâm (CPU). 
Chức năng: 
 *. Xử lý các số liệu đo cạnh và đo góc để tính toán các đại l−ợng cần thiết. 
 *. Thực hiện chức năng giao tiếp giữa máy toàn đạc điện tử và máy tính và ng−ợc lại. 
 *. Thực hiện chức năng quản lý dữ liệu. 
3. Giao tiếp giữa ng−ời sử dụng và máy toàn đạc điện tử 
Muốn máy toàn đạc điện tử thực hiện một công việc nào đó thì ng−ời sử dụng phải 
ra lênh cho máy thông qua một công cụ trung gian nào đó để máy cảm nhận đ−ợc. Công 
cụ trung gian đó là ph−ơng thức giao tiếp giữa ng−ời và máy. Hiện nay trong các máy toàn 
đạc điện tử phổ biến có các ph−ơng thức sau đây: 
3.1 Giao tiếp qua các phím cứng 
Các máy loại này đ−ợc thiết kế có nhiều các phím cứng cố định, mỗi phím t−ơng 
đ−ơng với một chức năng cố định và đ−ợc gán một biểu t−ợng (Icon). Để các máy khôn có 
quá nhiều phím và tiết kiệm không gian thông th−ờng ng−ời ta gán cho mỗi phím 3 chức 
EDM 
 DT 
CPU
Hình 2-3 -1. Sơ đồ khối tổng quát của máy toàn đạc điện tử
 17
năng: Chức năng chính (Main Function, biểu t−ợng đ−ợc in trực tiếp trên phím) đ−ợc khởi 
động trực tiếp khi ấn phím; chức năng SHIFT (SHIFT- Function, biểu t−ợng ghi trên board 
của máy) đ−ợc khởi động cùng với phím SHIFT còn chức năng thứ ba để nhập dữ liệu 
(Input Function) máy sẽ tự khởi động khi cần. 
Giao tiếp qua phím cứng đơn giản và dễ học nh−ng nó có nh−ợc điểm là các máy 
loại này có rất nhiều phím. 
3.2 Giao tiếp qua các phím mềm 
Thông th−ờng các máy loại này có rất ít phím chức năng (4 hoặc 5) phím và chức năng 
của chúng cũng không cố định. Máy có thể gán cho các phím này các chức năng khác 
nhau trong quá trình làm việc bằng các biểu t−ợng phím và tên gọi hiện ra trên màn hình 
ngay phía trên của phím chức năng vì vậy các phím này có tên gọi là các phím mềm (Soft-
Key) 
−u điểm của ph−ơng án giao tiếp này là máy có ít phím nên gọn gàng hơn. Nh−ợc 
điểm của nó là tên các phím (thể hiện chức năng của chúng đ−ợc viết tất bằng tiếng Anh 
nên hơi khó hiểu đối với ng−ời mới sử dụng và trình độ tiếng Anh hạn chế) 
3.1 Giao tiếp qua th− mục (Menu) 
Các chức năng của máy giao tiếp theo ph−ơng án này đ−ợc sắp xếp trong một cây 
th− mục (Menu Tree) giống nh− các th− mục trong máy tính. Khởi động các chức năng 
bằng cách đ−a con trỏ vào th− mục cần thiết và nhấn ENTER. 
Trong một số máy hiện nay ng−ời ta th−ờng sử dụng hỗn hợp hai ph−ơng án phím 
mềm và th− mục. Ph−ơng án phím cứng it đ−ợc sử dụng hơn. 
4.Các ch−ơng trình tiện ích của các máy toàn đạc điện tử. 
Trong các máy toàn đạc điện tử ng−ời ta th−ờng cài đặt sẵn các ch−ơng trình tiện ich có 
thể sử dụng rất tiện lợi cho các công việc khác nhau. Sau đây chúng tôi nêu một vài 
ch−ơng trình chính phổ biến trong các máy toàn đạc điện tử th−ờng sử dụng trong thi 
công xây dựng nhà cao tầng. 
4.1 Ch−ơng trình xác định toạ độ (Co-ordinates Measurement) 
a. Công dụng của ch−ơng trình: Để xác định toạ độ không gian 2 hoặc 3 chiều của 
các điểm trên mặt bằng. 
b. Điều kiện để thực hiện ch−ơng trình: Máy phải đ−ợc đặt tại một điểm đã có toạ độ 
(Station) và đã đ−ợc định h−ớng (Vạch ‘0’ của bàn độ ngang của máy kinh vĩ 
trùng với h−ớng Bắc của hệ trục toạ độ) 
c. Độ chính xác xác định toạ độ: Với khoảng cách từ máy tới g−ơng không quá 100m 
có thể xác định đ−ợc toạ độ với sai số không v−ợt quá 10mm. Muốn xác định toạ 
độ với độ chính xác cao hơn thì phải đo theo ch−ơng trình đặc biệt 
4.2 Ch−ơng trình bố trí điểm (Stake-Out Measurement) 
a. Công dụng của ch−ơng trình: Để triển khai các điểm từ bản vẽ thiết kê ra mặt bằng. 
b. Điều kiện để thực hiện ch−ơng trình: Máy phải đ−ợc đặt tại một điểm đã có toạ độ 
(Station) và đã đ−ợc định h−ớng (Vạch ‘0’ của bàn độ ngang của máy kinh vĩ 
trùng với h−ớng Bắc của hệ trục toạ độ) 
c. Độ chính xác: Với khoảng cách từ máy tới g−ơng không quá 100m có thể bố trí các 
điểm với sai số không v−ợt quá 10mm. Muốn bố trí với độ với độ chính xác cao 
hơn thì phải đo theo ch−ơng trình đặc biệt 
4.3 Ch−ơng trình giao hội nghịch (Resection Measurement) 
 18
a. Công dụng của ch−ơng trình: Xác định toạ độ điểm đặt máy theo toạ độ của các 
điểm khống chế. 
b. Điều kiện để thực hiện ch−ơng trình: Máy phải đ−ợc đặt tại một điểm có thể nhìn 
thấy ít nhất là 2 điểm khống chế 
c. Độ chính xác: Với khoảng cách từ máy tới g−ơng không quá 100m và đồ hình tốt 
có thể xác định đ−ợc toạ độ của điểm đặt máy với sai số không v−ợt quá ±5mm 
4.4 Ch−ơng trình đo khoảng cách gián tiếp (Remote Distance Measurement) 
a. Công dụng của ch−ơng trình: Dùng để đo khoảng cách giữa 2 điểm không có tầm 
nhìn thông với nhau, để kiểm tra kích th−ớc hình học cuat nhà cao tầng. 
b. Điều kiện để thực hiện ch−ơng trình: Máy phải đ−ợc đặt tại một điểm có thể nhìn 
thấy 2 điểm mà khoảng cách giữa chúngcần phải xác định 
c. Độ chính xác: Nếu đặt máy ở gần giữa của khoảng cách cần đo và cách nó theo 
h−ớng vuông góc một đoạn <1/4 của khoản cách cần đo thì độ chính xác đo gián 
tiếp cũng xấp xỉ bằng độ chính xác đo trực tiếp. 
4.5 Ch−ơng trình h−ớng qui chiếu (Reference Line) 
a. Công dụng của ch−ơng trình: Dùng để dựng một đ−ờng thẳng song dựng một 
đ−ờng thẳng song song với một đ−ờng thẳng cho tr−ớc và cách nó một khoảng cho 
tr−ớc, để kiểm tra tính song song của 2 hoặc nhiều đ−ờng thẳng, độ thẳng đứng của 
các bức t−ờng vv. 
b. Điều kiện để thực hiện ch−ơng trình: Máy đặt tại một điểm bất kỳ ở gần giữa đoạn 
thẳng cần kiểm tra. 
c. Độ chính xác: Có thể đạt đ−ợc độ chính xác khoảng ±5mm 
4 Các máy đo độ cao 
1. Nguyên tắc đo độ cao 
Có hai nguyên tắc đo độ cao chính hiện nay đang đ−ợc sử dụng đó là: Đo cao hình 
học và đo cao l−ợng giác. 
1.1 Đo cao hình học: Nguyên lý cơ bản của đo cao hình học là xác định chênh cao 
giữa hai điểm bằng một tia ngắm nằm ngang nh− hình: 
b
A B
Δh 
 a 
H.2.4.1 Nguyên lý đo cao hình học
 19
Giả sử có hai điểm A và B trong đó biết độ cao của điểm A là HA cần xác định độ 
cao điểm B (HB). 
Giả sử từ các điểm A và B ta dựng hai mặt phẳng hoàn toàn nằm ngang (ví dụ nh− 
mặt n−ớc) gọi là mặt thuỷ chuẩn đi qua các điểm nói trên, khoảng cách giữa hai mặt 
phẳng đó gọi là chênh cao của điểm B so với điểm A. 
Tại một điểm bất kỳ nằm giữa A và B chúng ta dựng một mặt thuỷ chuẩn thứ 3 và 
tại các điểm A và B đặt 2 mia vuông góc với mặt nằm ngang. Giả sử mặt thuỷ chuẩn thứ 3 
cắt mia tại A ở vị trí a và mia ở vị trí B tại b (a và b chính là số đọc trên các mia tại A và 
B). 
Từ hình vẽ ta sẽ có biểu thức sau: 
 a = b + Δh 
hay Δh = a - b 
Nh− vậy chênh cao của điểm B so với điểm A chính là hiệu số đọc tại mia A và mia 
B. 
Trong thực tế, các mặt phẳng ngang đi qua A và B (mặt thuỷ chuẩn qua A và B) chỉ 
là 2 mặt t−ởng t−ợng và chúng ta không cần phải dựng nó. Để xác định đ−ợc chênh cao 
giữa hai điểm A và B chỉ cần dựng một mặt phẳng đi qua điểm trung gian giữa A và B. 
Mặt phẳng này dễ dàng dựng đ−ợc nhờ một máy thuỷ bình mà bộ phận quan trọng nhất 
của nó là một ống thuỷ nằm ngang và mấu chốt của việc đo thuỷ chuẩn (đo độ cao) là đ−a 
tia ngắm vào vị trí nằm ngang. 
1.2 Đo cao l−ợng giác 
Đo cao l−ợng giác là việc xác định chênh cao giữa hai điểm bằng cách đo góc 
nghiêng (góc đứng) và các công thức l−ợng giác quen thuộc. 
H.2.4.2 giải thích nguyên lý của đo cao l−ợng giác. 
Giả sử máy đ−ợc đặt tại điểm A và tại B ng−ời ta đặt một tiêu ngắm có chiều cao là 
l. Giả sử góc hợp bởi giữa đ−ờng thẳng đứng và tia ngắm từ máy tới tiêu ngắm là Z (góc 
thiên đỉnh). 
(2.4.1) 
l 
A 
B 
ΔH 
Z 
i 
S 
 20
Giả sử máy đ−ợc đặt tại điểm A và tại B ng−ời ta đặt một tiêu ngắm có chiều cao là 
l. Giả sử góc hợp bởi giữa đ−ờng thẳng đứng và tia ngắm từ máy tới tiêu ngắm là Z (góc 
thiên đỉnh). 
Từ hình II.4.2 ta có thể viết đẳng thức 
ScosZ + i = Δh + l, (2) 
Trong đó i là chiều cao đặt máy 
Hay Δh = S.cosZ + i - l (3) 
Nh− vậy để xác định đ−ợc chênh cao theo nguyên lý đo cao l−ợng giác, ngoài góc 
thiên đỉnh Z còn cần phải đo cả khoảng cách nghiêng giữa hai điểm A và B điều đó giải thích 
tại sao ph−ơng pháp này chỉ có thể đ−ợc sử dụng đối với các máy toàn đạc điện tử vì các máy 
này cho phép đo góc Z và đo cả khoảng cách giữa hai điểm. 
Ph−ơng pháp thuỷ chuẩn hình học có độ chính xác rất cao và rất dễ thực hiện 
nh−ng nó có nh−ợc điểm là mỗi một trạm đo nó chỉ xác định đ−ợc một giá trị chênh cao 
hạn chế (về lý thuyết chênh cao tối đa nó có thể xác định đ−ợc bằng chiều dài của mia) 
thực tế ng−ời ta cũng chỉ xác định chênh cao ở một trạm khoảng 2-2.5m. Vì vậy sử dụng 
ph−ơng pháp này trong xây dựng nhà cao tầng cũng có những khó khăn nhất định nh−ng 
không vì thế mà không sử dụng ph−ơng pháp này mà phải tìm các biện pháp để khắc phục 
những khó khăn trên. 
Ph−ơng pháp thuỷ chuẩn l−ợng giác nhìn bề ngoài thì có thể rất thích hợp cho việc 
sử dụng để chuyền độ cao lên nhà cao tầng. Tuy nhiên khi sử dụng ph−ơng pháp này phải 
hết sức thận trọng vì độ chính xác của ph−ơng pháp này không đ−ợc cao lắm. 
2. Các loại máy đo độ cao 
2.1 Máy thuỷ chuẩn không tự động cân bằng 
Các máy thuỷ chuẩn không tự động cân bằng là các máy mà khi sử dụng ng−ời vận 
hành máy phải điều chỉnh tia ngắm về vị trí nằm ngang bằng cách vặn ốc chỉnh để đ−a bọt 
n−ớc về vị trí cân bằng. 
- Ưu điểm của loại máy này là cho kết quả ổn định có độ tin cậy cao. 
- Nh−ợc điểm là thời gian thao tác lâu, đôi khi xảy ra tr−ờng hợp quên (đối với các 
cán bộ còn ít kinh nghiệm). 
2.2 Máy thuỷ bình tự động 
Đây là loại máy thuỷ bình mà tia ngắm của nó đ−ợc tự động điều chỉnh vào vị trí 
nằm ngang nhờ một con lắc (cơ học hoặc con lắc từ tính). 
- Ưu điểm của loại máy này là thời gian thao tác nhanh. 
- Nh−ợc điểm: Cơ cấu con lắc có thể bị hỏng mà không có dấu hiệu gì để cảnh báo 
cho ng−ời sử dụng để đề phòng vì vậy khi sử dụng loại máy này phải hết sức thận trọng. 
2.3 Máy đo thuỷ chuẩn l−ợng giác 
Không có loại máy riêng, bất kỳ máy kinh vĩ cơ học, kinh vĩ điện tử hoặc toàn đạc 
điện tử nào có thể đo đ−ợc góc đứng đều có thể sử dụng đ−ợc để xác định độ cao theo 
nguyên lý đo cao l−ợng giác. 
- Ưu điểm: Rất linh hoạt, nhanh chóng, có thể cho phép đo các chênh cao lớn. 
- Nh−ợc điểm: Độ chính xác không cao lắm, để đạt đ−ợc độ chính xác t−ơng đ−ơng 
hạng IV hoặc tiêu chuẩn kỹ thuật cần phải có kinh nghiệm và ch−ơng trình đo đặc biệt. 
H.2.4.3 là một số máy thuỷ chuẩn tự động cân bằng NA-724 của Thuỵ Sỹ th−ờng 
đ−ợc dùng trên các công trình xây dựng nhà cao tầng. 
 21
$.5 Một số máy móc khác dùng trong xây dựng nhà cao tầng 
I. Máy chiếu đứng ZL 
Máy chiếu đứng ZL là loại máy chuyên dùng để tạo ra tia ngắm thẳng đứng (giống 
nh− một dây dọi) để chiếu từ d−ới lên trên. Các máy này đ−ợc sử dụng để chuyền toạ độ từ 
tầng lắp ráp cơ sở lên các tầng trên. Hiện nay trên thị tr−ờng có một số loại máy nh− PZL 
(Đức) ZL và NZL của LEICA (Thuỵ Sỹ) trong đó NZL có thể chiếu đ−ợc hai chiều: chiều 
từ d−ới lên trên hoặc chiếu từ trên xuống d−ới. 
H.II.5 là máy chiếu đứng PZL của Đức cho phép chiếu các điểm lên cao 100 m với 
sai sai số 1mm. 
2. Hệ thống định vị GPS 
Hệ thống định vị GPS (Global Positionming System) là hệ thống định vị toàn cầu 
bằng cách thu tín hiệu từ các vệ tinh bay trê các quỹ đạo ổn định và có toạ độ chính xác. 
Hiện nay ở n−ớc ta đang sử dụng hệ thống GPS của Mỹ. Ngoài Mỹ ra ở Nga cũng có hệ 
thống định vị riêng gọi là GLONAS. Từ 2006 trở đi, Liên minh Châu Âu cũng dự kiến đ−a 
vào khai thác sử dụng hệ thống định vị toàn cầu GALILEO bằng các vệ tinh của mình. 
H.2.4.3 Máy thuỷ chuẩn tự động cân bằng NA-724, Thuỵ 
H.2.5.1 Máy chiếu đứng PZL-100
 22
Trong xây dựng NCT, các hệ thống định vị có thể đ−ợc sử dụng để chuyền toạ độ 
từ d−ới mặt đất lên các tầng cao mà không cần đục lỗ nh− trong ph−ơng pháp máy chiếu 
đứng. 
H II.6 là hệ thống định vị GR của hãng LEICA (Thuỵ Sỹ). 
H.2.5..2 Hệ thống định vị GP-R1 của h∙ng LEICA, Thuỵ Sỹ