Trong quá trình đo đạc ta cần có các hạn sai để có thể kiểm tra sơ bộ kết quả đo, nhằm khỏi mất thời gian khi về phòng xử lý số liệu khi kết quả đo không đạt yêu cầu, khi đó phải đo lại. Hạn sai được xây dựng trên cơ sở số lần đo θ (hay là số
lần chiều cao đặt máy) của một vòng đo khép kín, được xác định bằng công thức:
n m t
Wθgh ≤ . e (mm) (3.1)
Với: t - là sai số chuẩn, thường chọn t = (2 ÷ 3) tùy theo xác suất n - là số trạm đo trên tuyến hay vòng khép
me - là sai số trung phương đơn vị trọng sốđược xác định trên cơ sởước tính
độ chính xác của lưới và độ chính xác yêu cầu đo lún
Đểđơn giản trong TCXDVN 271:2002 sai số khép giới hạn được quy định: - Đo độ lún cấp I là: fgh =±0.3 n (mm)
- Đo độ lún cấp II là: fgh =±0.5 n (mm) - Đo độ lún cấp III là: fgh =±2 n (mm)
Độ lệch cho phép giữa chênh cao tính theo thang chính và thang phụ của một trạm đo là: dA hc hp me n
gh = − =6. (3.2)
n m h h dB e gh = (1) − (2) =4,23. . (3.3)
Với : me là sai số trung phương chênh cao 1 trạm đo theo chiều cao máy.
Trong quá trình đo lún chúng ta phải tính toán sai số giới hạn các vòng khép,
độ lệch chênh cao thang chính và thang phụ, độ lệch chênh cao 2 chiều cao máy rồi so sánh với giới hạn cho phép, sai số giới hạn các vòng khép. Nếu không thỏa các hạn sai cho phép thì phải tiến hành đo lại.
3.4.2. QUY TRÌNH ĐO LÚN CÔNG TRÌNH
Việc đo độ lún được thực hiện qua hai bước: Bước 1 - Đo lưới cơ sở cao độ
Lưới cơ sở là lưới được dẫn từ mốc độ cao quốc gia hoặc giả định độ cao của một mốc chuẩn và đo nối các điểm chuẩn với nhau. Mục đích của việc đo lưới cơ
sở là kiểm tra độ ổn định của các mốc chuẩn. Việc đo lưới cơ sở cao độ được tiến hành theo phương pháp đo cao hình học cấp I. Khi đo phải tạo thành các vòng khép kín. Sai số khép vòng đo không được vượt quá sai số giới hạn cho phép là
n
fh =±0.3 (với n là số trạm máy trong tuyến đo cao).
Bước 2 - Dẫn độ cao từ các mốc cơ sở vào các mốc đo lún của lưới quan trắc lún.
Mục đích của việc dẫn độ cao vào các mốc đo lún là để xác định độ cao thực tế
của các mốc trong chu kỳ hiện tại. Việc dẫn độ cao các mốc đo lún được thực hiện bằng phương pháp đo cao hình học chính xác cấp II. Khi đo phải tạo thành các vòng khép kín. Sai số khép vòng đo không được vượt quá sai số giới hạn cho phép là fh =±0.5 n (với n là số trạm máy trong tuyến đo cao). Số vòng khép càng nhiều thì càng có điều kiện kiểm tra, kết cấu lưới càng tốt.
3.5. TÍNH TOÁN SỐ LIỆU MẠNG LƯỚI ĐO CAO THỦY CHUẨN HÌNH HỌC CHÍNH XÁC HỌC CHÍNH XÁC
Theo lý thuyết, tổng chênh cao các giá trị thực trong mạng lưới khép kín phải bằng 0, tuy nhiên trong thực tế giá trị sai số khép không thỏa được điều kiện trên do trong đo đạc luôn có sai số. Muốn làm triệt tiêu các sai số khép kín ta phải bình sai
số liệu đo, nghĩa là phải tính số hiệu chỉnh v vào số liệu đo hay số liệu tính toán sơ
bộđể loại trừ sai sốđo, làm tăng độ chính xác đại lượng cần xác định.
Việc bình sai lưới thủy chuẩn đo độ lún công trình được thực hiện theo phương pháp bình sai chặt chẽ trên cơ sở của phương pháp số bình phương nhỏ
nhất.
Phương pháp bình sai chặt chẽ trên cơ sở bình phương nhỏ nhất:
Khi đo n lần các đại lượng (X1, X2, ..., Xn) sẽ làm xuất hiện tập hợp các sai số
(Δ1, Δ2, ..., Δn) nhưng vấn đề đặt ra là từ nhiều trường hợp các sai số sẽ tự loại trừ
lẫn nhau làm triệt tiêu sai số khép (W1, W2, ..., Wn) vậy sai số trong tập hợp nào có giá trị gần với trị thực nhất. Để làm được điều đó ta phải xác định xem xác suất xuất hiện của tập hợp sai số nào là lớn nhất dưới điều kiện ∑
= = = Δ n i i i m 1 2 2 min(3.13) (tổng chênh lệch giữa bình phương các trị sai số là nhỏ nhất)
Tương tự, sau khi bình sai ta có tập hợp các số hiệu chỉnh (V1, V2, ..., Vn) vậy cần xác định tập hợp có số hiệu chỉnh xác suất nhất dưới điều kiện min 1 2 2 = ∑ = n i m v (3.14)
Nếu nhân 2 vế (3.13) cho μ2 vẫn không làm thay đổi tọa độ các điểm cực trị,
do đó ta có: . 2 [ ] min 2 2 = = ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ pvv v m μ là điều kiện biểu thị nguyên tắc số bình phương nhỏ nhất. Trong đó: V - số hiệu chỉnh vào trịđo P - trọng sốđo 3.5.1. XÁC ĐỊNH SAI SỐ KHÉP
Khi đo đạc có nhiều nguyên nhân dẫn đến sai số và các giá trị này có thể lớn hay bé. Vậy để kiểm soát được mức độ sai số khép khi đo, trước khi tính toán bình sai các trị đo cần phải kiểm tra xem các sai số khép đó có nằm trong giới hạn cho phép hay không. Tính toán tất cả các vòng khép trên sơđồđo rồi so sánh với sai số
Điều kiện: ( )gh h h f
f ≤ (3.15)
Sai số khép cho phép được xác định theo công thức sau:
o Đối với đo độ lún cấp I (hoặc lưới đo cao cơ sở): ( )fgh I mm n
h =±0,3 . , Sai số
trung phương chênh cao trạm đo là 0,15mm/trạm
o Đối với đo độ lún cấp II: ( )fgh II mm n
h =±0,5 . , Sai số trung phương chênh cao trạm đo là 0,25mm/trạm
o Đối với đo độ lún cấp III: ( )fgh III mm n
h =±2 . , Sai số trung phương chênh cao trạm đo là 1mm/trạm
n – là số trạm máy trong vòng đo khép kín
Nếu: Thỏa điều kiện (3.15) thì tiếp tục tính toán Không thỏa điều kiện (3.15) thì phải đo lại
3.5.2. ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CÁC KẾT QUẢ ĐO
Để có giá trị lún của các mốc gắn vào công trình, phải tiến hành xử lý số liệu
đo các chu kỳ. Ởđây, trình bày tính toán xử lý số liệu từng chu kỳđo riêng biệt với mục đích tìm được trị cao độ xác xuất nhất và sai số trung phương cao độ này.
Trước khi bình sai tính toán cần đánh giá kết quả đo dựa vào các sai số khép mạng lưới. Khi có sai số khép tuyến W và trọng số tương ứng là P thì sai sốđơn vị
trọng số là: [ ] N W P. i2 = μ (3.16) với N là số lượng sai số khép
Xác định sai số trung phương phụ thuộc vào việc tính trọng số:
- Nếu P = 1/L thì μ = m1km là sai số chênh cao trên chiều dài tuyến 1 km. - Nếu P = 1/n thì μ = mtrạm là sai số chênh cao trạm đo.
Sau khi đánh giá theo (3.16), so sánh kết quả với số liệu thiết kế (μTK) để có thểđưa ra kết luận: chất lượng đo có đảm bảo yêu cầu thiết kế hay không.
3.5.3. XỬ LÝ BÌNH SAI SỐ LIỆU ĐO CHÊNH CAO THEO PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI THAM SỐ PHÁP BÌNH SAI THAM SỐ
Đối với lưới thủy chuẩn thường áp dụng phương pháp bình sai tham số. Khi bình sai tham số lưới cao độ thì tham số được chọn là cao độ các điểm cần xác
định.
Trình tự tính toán bình sai số liệu đo:
Trong chu kỳ 0 có thể chọn bất kỳ mốc nào trong cụm mốc gốc (RP1, RP2, RP3, RP4) làm gốc để tính. Các chu kỳ khác phải phân tích độ ổn định mốc gốc theo mục 2.6.