Sai số đường chuyền khép trong trắc địa công trình: Nguyên Nhân, Dấu Hiệu & Cách Khắc Phục

1. Dấu hiệu nhận biết đường chuyền bị khép sai

• Sai số khép góc và cạnh vượt chuẩn TCVN 9398:2012 hoặc TCVN 8240-2.
• Điểm cuối không trùng điểm đầu, sai lệch tăng dần theo chiều đường chuyền.
• Residual sau bình sai cao bất thường (một hoặc nhiều cạnh “vọt giá trị”).
• Các điểm bố trí (stakeout) bị lệch đồng loạt theo một hướng, không ngẫu nhiên.
• Khi xuất dữ liệu sang CAD/GIS, hệ thống điểm không trùng với hồ sơ thiết kế.
• Chủ đầu tư/TVGS yêu cầu kiểm tra lại toàn bộ mốc hoặc đo lại tuyến khống chế.

2. Nguyên nhân gây sai số đường chuyền

2.1 Thiết lập trạm máy không chuẩn (nguyên nhân phổ biến nhất)

• Dọi tâm lệch 2–3 mm → sai số lan truyền theo chuỗi cạnh.
• Cân bằng bọt thủy điện tử chưa chính xác.
• Nhập sai IH (chiều cao máy) hoặc CH (chiều cao gương).

2.2 Đo góc – đo cạnh không tuân thủ quy trình chuẩn

• Không đảo ống Face I – Face II.
• Không đo lặp hoặc số vòng đo quá ít → góc đóng không khớp.
• Đặt gương chưa chắc, gương rung khi có gió.

2.3 Mốc khống chế ngoài thực địa không ổn định

• Mốc cũ bị lún, xô lệch do thi công hoặc tác động cơ học.
• Sào gương đặt trên nền đất yếu → gây sai cao độ và phương vị.
• Mốc không được bảo vệ đúng quy định.

2.4 Sai hệ tọa độ – sai tham số biến đổi

• Chọn sai múi chiếu VN-2000 (3° hoặc 6°).
• Sai zone, nhầm ellipsoid (WGS84 ↔ VN2000).
• Sai bộ 7 tham số Helmert khi chuyển đổi dữ liệu RTK – TPS.
• Kết hợp lẫn lộn dữ liệu GPS tĩnh, RTK, đường chuyền mà không hiệu chỉnh thống nhất.

2.5 Bình sai sai cách hoặc không bình sai

• Chỉ tính toán thủ công theo chuỗi cạnh → không kiểm soát trọng số.
• Không kiểm tra residual, không đánh giá độ tin cậy của mạng.
• Không có điểm kiểm tra độc lập để xác thực kết quả.

3. Cách khắc phục sai số đường chuyền khép

3.1. Chuẩn hóa bước thiết lập trạm

• Dọi tâm chính xác, sai lệch cho phép ở mức mm (theo yêu cầu độ chính xác lưới).
• Cân bằng máy bằng bọt thủy điện tử đạt trạng thái ổn định trước khi đo.
• Kiểm tra và nhập đúng IH (Instrument Height) và CH (Target Height) trước mỗi cạnh đo.
• Đảm bảo gương đứng thẳng, chân sào cố định, tránh rung lắc trong suốt quá trình đo.

Theo hướng dẫn thiết lập trạm trong Leica Survey Field Guidelines và Trimble Access General Survey User Guide, sai số thiết lập trạm là một trong các nguồn sai số hệ thống ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ mạng lưới.
 

3.2. Tuân thủ quy trình đo góc – đo cạnh

• Thực hiện đo đảo ống đầy đủ (Face I – Face II) để khử sai số trục và sai số collimation.
• Thực hiện đo lặp (measure rounds) theo yêu cầu độ chính xác của lưới, năng lực thiết bị và điều kiện thi công
• (trong thực tế lưới công trình thường áp dụng từ 2 vòng trở lên như một biện pháp đo an toàn).
• Kiểm tra góc đóng ngay tại hiện trường để phát hiện sớm sai lệch.
• Đo cạnh ngược (back distance) khi cần xác minh độ ổn định của phép đo.

Theo Trimble Field Systems – Trimble Access Help Portal (Measure Rounds), phần mềm cho phép đo nhiều vòng quan sát; số vòng và cách áp dụng do người dùng quyết định dựa trên yêu cầu khảo sát, không có giá trị cố định áp đặt từ nhà sản xuất.
 

3.3. Kiểm tra và bảo vệ mốc khống chế

• Kiểm nghiệm tình trạng mốc trước khi đặt máy.
• Loại bỏ các mốc có dấu hiệu dịch chuyển, lún, nứt hoặc đặt trên nền không ổn định.
• Lập biên bản hiện trạng mốc để TVGS / Chủ đầu tư xác nhận trước khi đo.

TCVN 9398:2012 nhấn mạnh vai trò của mốc khống chế ổn định trong việc đảm bảo độ tin cậy của kết quả đo trắc địa công trình.
 

3.4. Chuẩn hóa hệ tọa độ khi xử lý số liệu

• Kiểm tra thống nhất múi chiếu, zone, ellipsoid trước khi trút và xử lý dữ liệu.
• Thống nhất toàn bộ chuỗi dữ liệu: GNSS → Toàn đạc (TPS) → CAD → BIM.
• Sử dụng bộ 7 tham số chuyển đổi do cơ quan chuyên môn hoặc hồ sơ dự án cung cấp, không tự suy đoán hoặc nội suy.

Sai hệ tọa độ hoặc sai tham số chuyển đổi là nguyên nhân phổ biến gây sai số hệ thống, thường khó phát hiện nếu không có điểm kiểm tra độc lập.
 

3.5. Bình sai đầy đủ và đánh giá sai số mạng lưới

• Thực hiện bình sai bằng phần mềm chuyên dụng: Leica Infinity / Leica Geo Office (LGO),Trimble Business Center (TBC),Topcon MAGNET,CHC CGO,...
• Kiểm tra residual (phần dư) sau bình sai; nếu một cạnh hoặc một góc có phần dư bất thường → cần đo kiểm lại.
• So sánh kết quả với điểm kiểm tra độc lập để kết luận mạng lưới đạt hay không đạt yêu cầu kỹ thuật.

Các hãng lớn như Leica và Trimble đều khuyến nghị mọi đường chuyền và mạng lưới phải được bình sai để đánh giá độ tin cậy, thay vì sử dụng trực tiếp số liệu đo thô.
 
>>> Hướng dẫn của các hãng lớn cung cấp nguyên lý và công cụ đo. Việc lựa chọn số vòng đo, mức lặp và quy trình chi tiết phải phù hợp với yêu cầu độ chính xác của lưới và điều kiện thi công thực tế, không tồn tại một con số cố định áp dụng cho mọi công trình.
 

  >>> Nguồn tham khảo:

• TCVN 9398:2012 – Công tác trắc địa trong xây dựng công trình
• TCVN 8240-2:2009 – Đo và xử lý số liệu trắc địa
• QCVN độ chính xác trắc địa công trình
• Leica Geosystems – Survey Field Guidelines
• Trimble – Traverse Measurement & Adjustment Manuals
• Topcon – Total Station Observation Principles
• CHCNav CGO User Manual – Network Adjustment
• Trắc địa công trình – ĐH Mỏ Địa Chất
• Surveying: Theory & Practice – Ghilani & Wolf
• Survey Adjustments – Paul R. Wolf

 4. Một số thắc mắc liên quan đến đường chuyền khép trong trắc địa công trình

4.1 Sai số trong đo đường chuyền đến từ đâu?

Theo giáo trình trắc địa và hướng dẫn kỹ thuật của các hãng lớn như Leica, Trimble, Topcon, mọi phép đo đều tồn tại sai số, gồm:

Sai số đo góc

• Sai số collimation,
• Sai số trục quay đứng,
• Ảnh hưởng đảo ống chưa đầy đủ,
• Ảnh hưởng người đo (ngắm không ổn định, rung động công trình).

Vì vậy, đo một lần không bao giờ đủ.
 
Sai số đo cạnh
 

• Sai số EDM của thiết bị,
• Ảnh hưởng nhiệt độ, áp suất, độ ẩm,
• Gương không thẳng đứng, sào không ổn định,
• Sai chiều cao máy (IH) hoặc gương (CH).

Đo cạnh “đúng số” chưa chắc đã đúng bản chất.

4.2 Bình sai là gì – và vì sao là bước bắt buộc?

• Phát hiện phép đo bất thường
• Đánh giá phần dư (residual) của từng cạnh, từng góc
• Xác định độ tin cậy của mạng lưới
• Đưa ra bộ tọa độ phù hợp nhất với toàn bộ quan sát

4.3 Vậy đo bao nhiêu vòng? Lặp bao nhiêu lần?

• Nhà sản xuất cung cấp công cụ đo lặp (measure rounds, face I – face II)
• Không áp đặt số vòng đo cố định

• Yêu cầu độ chính xác của lưới
• Độ chính xác thiết bị
• Điều kiện thi công thực tế

4.4 Vì sao đường chuyền hầu như không bao giờ “khép tuyệt đối”?

4.5 Khép hình học ≠ Đạt độ chính xác?