Trắc địa công trình đường hầm

Nội dung chính của tài liệu bao gồm:

• Tổng quan về công trình đường hầm và công nghệ thi công: Định nghĩa và phân loại đường hầm theo mục đích sử dụng (giao thông, thủy công, công chính, khai khoáng) và vị trí xây dựng (vùng núi, thành phố, dưới nước). Trình bày các phương pháp thi công đường hầm như phương pháp lộ thiên (“đào và xây”, “tường trong đất”), phương pháp hạ đoạn và phương pháp đào ngầm (khoan nổ, cơ giới với máy đào dạng khiên, máy khoan hầm TBM).
• Trắc địa trong giai đoạn khảo sát thiết kế đường hầm: Mô tả các yêu cầu cơ bản, nội dung điều tra (địa lý tự nhiên, địa chất, hiện tượng địa chất bất lợi, thể khí/khoáng có hại, cường độ địa chấn, khí tượng, điều kiện thi công) và các quy định liên quan đến đo vẽ. Các công tác trắc địa cụ thể trong giai đoạn này bao gồm đo địa hình, đo khống chế, đo trung tuyến (đường hầm chính, hầm phụ), đo độ cao, đo mặt cắt dọc và đo mặt cắt ngang.
• Khái quát về trắc địa trong giai đoạn thi công đường hầm: Trọng tâm là bố trí đường hầm, chuyển bản thiết kế ra thực địa. Giới thiệu hai phương pháp bố trí: phương pháp hình học (trực tiếp) và phương pháp giải tích.
• Cơ sở trắc địa trong thi công xây dựng đường hầm: Bao gồm thành lập khống chế mặt bằng trên mặt đất (lưới GPS, lưới tam giác đo góc – cạnh, đường chuyển), định hướng cơ sở trắc địa trong hầm (đo liên hệ) và thành lập khống chế mặt bằng trong hầm (đường chuyển tiệm cận, đường chuyển thi công, đường chuyển cạnh dài). Đồng thời, trình bày việc thành lập hệ thống khống chế độ cao, bao gồm khống chế độ cao trên mặt đất, chuyển độ cao từ mặt đất xuống hầm và khống chế độ cao trong hầm.
• Sai số đào thông hầm: Phân loại các thành phần sai số (hướng dọc, hướng ngang, độ cao) và các hạn sai cho phép. Phân tích các nguồn sai số ảnh hưởng đến độ chính xác đào thông hầm (sai số đo khống chế trên mặt đất, sai số đo liên hệ, sai số đo khống chế trong hầm) và các nguyên tắc phân phối sai số (ảnh hưởng bằng nhau và không bằng nhau).
• Phương pháp ước tính độ chính xác cần thiết của cơ sở trắc địa: Đề cập đến việc ước tính độ chính xác cần thiết của từng phần cơ sở trắc địa, đặc biệt là lưới khống chế mặt bằng trên mặt đất, trong các trường hợp hầm thẳng, hầm cong, và khi có nhiều lối đào.
• Ảnh hưởng sai số của khống chế trắc địa trên mặt đất: Trình bày hai phương pháp ước tính giá trị ảnh hưởng: phương pháp ước tính gần đúng (sử dụng công thức điểm cuối cho đường chuyển và chuỗi tam giác, lưới GPS) và phương pháp ước tính chặt chẽ (dựa trên bình sai gián tiếp).

Sách giáo trình Trắc địa công trình ngầm được xuất bản lần đầu vào năm 2001 tại Nhỡ xuất bản Giáo dục. Sau đó, từ năm 2005 Nhà xuất bản Giao thông vận tải đã vài lần in lại y nguyên quyển sách này. Từ khi xuất bản lần đầu đến nay đã được 13 năm. Qua thực tế sử dụng tại Khoa Trắc địa – Trường Đại học Mỏ – Địa chất, giáo trình được đánh giá cao cả về nội dung lẫn hình thức và ngôn ngữ diễn đạt. Tuy nhiên, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ nói chung và khoa học công nghệ trắc địa nói riêng, giáo trình Trắc địa công trình ngầm cần được biên soạn mới.

Tác giả tuy đã nghỉ hưu, nhưng vẫn tâm huyết với sự nghiệp giáo dục và đào tạo, biên soạn sách này với lòng mong muốn góp phần nhỏ bé giữ vững và nâng cao chất lượng đào tạo đại học và sau đại học ngành Trắc địa. Trên cơ sở tiếp cận công nghệ mới của thế giới về trắc địa, kết  quả nghiên cứu khoa học, kinh nghiệm giảng dạy và hoạt động thực  tế nhiều năm của tác giả, sách này có nhiều nội dung mới, hiện đại. 

Đáng chú ý nhất là phần ứng dụng công nghệ GPS trong trắc địa công trình đường hầm, trong đó có đề xuất  mới về phương pháp ước tính độ chính xác của lưới GPS; phương pháp chỉnh thể ước tính giá trị ảnh hưởng sai số đo của cả hệ thống cơ sở trắc địa đối với độ chính xác hướng ngang đào thông hầm; trắc địa trong thi công  xây dựng  đường hầm theo công nghệ mới; quan trắc biến dạng công trình đường hầm. “Trắc địa công trình đường  hầm”  gồm 8 chương, được trình bày theo tuần tự công tác trắc  địa trong quá trình  xây dựng đường hầm từ giai đoạn khảo sát thiết  kế đến giai đoạn vận hành quản lý công trình.