Có hai nhóm phương pháp phân tích độ ổn định, đó là:
- Nhóm 1: Các phương pháp dựa trên nguyên tắc định vị theo độ cao trung bình không đổi của một nhóm hoặc toàn bộ các mốc (đại diện của nhóm này là phương pháp Trernhicov)
- Nhóm 2: Các phương pháp có nguyên tắc định vị dựa vào độ cao của một điểm ổn định nhất trong lưới (đại diện là phương pháp Costekhel)
2.3.2.1. Xác định tiêu chuẩn mốc khống chế cơ sở theo sai số giới hạn
Tiêu chuẩn độ ổn định theo sai số giới hạnđược phát biểu như sau: 1 2 6 7 3 4 5 1- Đầu mốc 2- Lõi mốc 3- Ống bảo vệ 4- Bê tông 5- Đế mốc 6- Nắp bảo vệ đầu mốc 7- Hố bảo vệ mốc 8-Lớp bê tông lót 8 100
“Điểm khống chế được coi là ổn định nếu chênh lệch độ cao của điểm ở
chu kỳ đang xét so với chu kỳ được chọn làm cơ sở so sánh không vượt quá sai
số giới hạn xác định độ chênh lệch đó”.
Tiêu chuẩn nêu trên được cụ thể hoá bằng biểu thức:
|𝛿𝐻𝑖| ≤ 𝑡𝑚𝑆𝑖 (2.15)
trong đó: 𝛿𝐻𝑖 = 𝑆𝑖 là độ lún của mốc i; 𝑚𝑆𝑖 là sai số trung phương xác định lún của điểm thứ i; t là hệ số xác định tiêu chuẩn sai sốgiới hạn.
Theo nguyên tắc thống kê, các điểm trong lưới có độ chính xác khác nhau thì tiêu chuẩn độ ổn định cho mỗi điểm sẽ khác nhau. Tuy nhiên để đảm bảo khách quan thì cần phải so sánh độ ổn định của các điểm lưới với cùng một tiêu chuẩn thống nhất, do đó (2.15) được viết lại như sau:
|𝛿𝐻𝑖| ≤ 𝑡𝑚𝑆1 (2.16)
trong đó, 𝑚𝑆1 là sai số trung phương quan trắc lún của cấp lưới cơ sở.
Trong công thức (2.16), thành phần 𝑚𝑆1 được xác định dựa vào yêu cầu độ chính xác quan trắc lún công trình, còn t là giá trị tùy chọn, vì vậy xây dựng một tiêu chuẩn độ ổn định phù hợp phụ thuộc vào giá trị t. Thông thường, lấy t trong khoảng từ 2 đến 3, tương ứng với xác xuất độ tin cậy từ 95% đến 99,7% [13, 47].
2.3.2.2. Một số đề xuất về xác định tiêu chuẩn độ ổn định của mốc cơ sở
a. Xác định tiêu chuẩn trong trường hợp định vị lưới theo cụm mốc ổn định Nếu chọn t = 3, xác xuất độ tin cậy gần như tuyệt đối thì tiêu chuẩn độ ổn định là
|𝛿𝐻𝑖| = |𝑆𝑖| ≤ 3𝑚𝑆1 (2.17)
Với tiêu chuẩn độ ổn định như công thức (2.17), nếu trong lưới có một số điểm ổn định, sau khi phân tích có thể xảy ra mâu thuẫn như sau: Chênh lệch độ lún giữa hai điểm có giá trị âm (-) và dương (+) sát với tiêu chuẩn (độ lún
lớn nhất và nhỏ nhất) bằng 6𝑚𝑆1
𝑆𝑚𝑎𝑥 = 3𝑚𝑆1; 𝑆𝑚𝑖𝑛 = −3𝑚𝑆1, nên
|𝑆𝑚𝑎𝑥 − 𝑆𝑚𝑖𝑛| = 6𝑚𝑆1 (2.18)
Như vậy, hiệu độ lún này vượt tiêu chuẩn cho phép, không thể coi hai điểm đều ổn định. Với mâu thuẫn như trên, luận án đề xuất nguyên tắc xác định hệ số t như sau:
“ Chênh lệch độ lún giữa hai điểm ổn định bất kỳ không được vượt quá sai số giới hạn xác định độ lún”
|2𝑆| ≤ 3𝑚𝑆1 (2.19)
suy ra |𝑆| ≤ 1.5𝑚𝑆1 (2.20)
Tiêu chuẩn độ ổn định được đề xuất theo công thức (2.20)
b. Xây dựng tiêu chuẩn để xác định điểm ổn định nhất Xác định mốc ổn định nhất theo các bước như sau:
- Tính chênh lệch chênh cao sau bình sai của hai điểm i và j giữa chu kỳ đang xét và chu kỳ được chọn làmcơ sở so sánh ∆ℎ𝑖𝑗
∆ℎ𝑖𝑗 = 𝑆𝑗 − 𝑆𝑖 (2.21)
trong đó: 𝑆𝑗 là độ lún của điểm j và 𝑆𝑖 là độ lún của điểm i
- Tính các chênh lệch chênh cao của điểm i và các điểm còn lại trong lưới (j = 1÷k, k là số điểm trong lưới).
- Tính tổng bình phương các giá trị chênh lệch ở bước 2, mốc ổn định nhất là mốc thỏa mãn điều kiện:
[∆ℎ𝑖𝑗∆ℎ𝑖𝑗] = 𝑚𝑖𝑛 (2.22)
