Nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu hệ thống tự động quan trắc biến dạng công trình

Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu hệ thống tự động quan trắc biến dạng công trình” sẽ góp phần nâng cao độ chính xác và hiệu quả của công nghệ quan trắc tự động, giú

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS Trần Khánh

Hà Nội - 2013

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi Các số liệu được đưa ra trong luận văn là trung thực Kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn chưa từng được công bố trên một tài liệu nào khác

Tác giả luận văn

Nguyễn Đức Hạnh

MỤC LỤC

Trang LỜI CAM ĐOAN… … … … … … … … … … … … … … … 1 MỤC LỤC… … … … … … … … … … … … … … … … ….2

MỞ ĐẦU… … … … … … … … … … … … … … … … … 8 Chương 1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC BIẾN

DẠNG CÔNG TRÌNH … … … … … … … … … … … … ……11 1.1 Những vấn đề chung về quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình 11 1.1.1 Hiện tượng chuyển dịch và biến dạng công trình…… ………11 1.1.2 Nguyên nhân gây nên chuyển dịch và biến dạng công trình… ……11 1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình… ….12 1.2 Quan trắc biến dạng công trình bằng phương pháp trắc địa … … ….14 1.2.1 Quan trắc chuyển dịch ngang công trình … … … … … ……….16 1.2.2 Quan trắc độ lún công trình … … … … … … … … … …….17

1.3 Quan trắc biến dạng công trình bằng phương pháp cảm ứng… … …18

1.3.1 Đo độ lún công trình bằng thiết bị cảm ứng từ.………… … …… 18 1.3.2 Đo độ nghiêng và chuyển dịch ngang bằng thiết bị Inclinometer… 20 1.4 Hệ thống tự động quan trắc biến dạng công trình… … … … …… 21 1.4.1 Mảng thu thập số liệu … … … … … … … … … … …… 22 1.4.2 Mảng xử lý số liệu… … … … … …… … … … ….… 23 1.4.3 Mảng phân tích thông tin và cảnh báo… … … … … … … … 24 Chương 2 THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG QUAN TRẮC BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH… … … … … … … … … … … ….26 2.1 Đặc điểm cấu trúc lưới quan trắc chuyển dịch ngang công trình…… 26

2.1.1 Cấu trúc hệ thống lưới mặt bằng trong quan trắc chuyển dịch ngang

công trình… … … … … … … … … … … … … … … ………26

2.1.2 Lựa chọn vị trí và kết cấu mốc… … … … … … … … … ….27

2.1.3 Yêu cầu độ chính xác đối với các cấp lưới… … … … … … ….27

2.2 Thiết kế lắp đặt hệ thống quan trắc tự động… … … … … … … 29

2.2.1 Thiết kế trạm tự động quan trắc… … … … … … … … …… 29

2.2.2 Thiết kế sơ đồ lưới quan trắc… … … … … … … … … ……31

2.3 Tiêu chuẩn độ chính xác quan trắc chuyển dịch ngang công trình… 34

2.3.1 Tiêu chuẩn sai số quan trắc chuyển dịch ngang công trình…………34

2.3.2 Ước tính độ chính xác quan trắc chuyển dịch ngang công trình……35

2.4 Khảo sát độ chính xác quan trắc chuyển dịch ngang công trình bằng hệ thống tự động… … … … ……… 36

Chương 3 XỬ LÝ SỐ LIỆU HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG QUAN TRẮC BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH……….39

3.1 Xử lý số liệu lưới quan trắc……… 39

3.2 Phân tích độ ổn định hệ thống điểm mốc cơ sở……….44

3.2.1 Tiêu chuẩn đánh giá độ ổn định mốc cơ sở……… 44

3.2.2 Quy trình phân tích độ ổn định mốc của lưới cơ sở……… 45

3.3 Tính toán tham số chuyển dịch công trình………46

3.3.1 Các tham số chuyển dịch cục bộ………46

3.3.2 Lập sơ đồ chuyển dịch………48

Chương 4 THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH NGANG TUYẾN ĐẬP THỦY ĐIỆN SÊ SAN……… 50

4.1 Giới thiệu công trình thực nghiệm……….50

4.1.1 Vị trí địa lý khu đo……… 50

4.1.2 Đặc điểm tự nhiên khu đo……… 50

4.1.3 Giới thiệu chung về công trình thủy điện SêSan 3……….51

4.1.4 Yêu cầu kỹ thuật quan trắc……….52

4.2 Thiết kế lắp đặt hệ thống quan trắc tự động……… 54

4.2.1 Thiết kế phân bố mốc cơ sở……… 54

4.2.2 Thiết kế sơ đồ mạng lưới quan trắc………55

4.2.3 Ước tính độ chính xác lưới……….56

4.3 Thực nghiệm tính toán bình sai mạng lưới quan trắc………60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO………68

PHỤ LỤC……….69

Phụ lục 1 Thành quả tính toán thiết kế lưới mặt bằng – Lưới quan trắc đập thủy điện– Phương án 1………70

Phụ lục 2 Thành quả tính toán thiết kế lưới mặt bằng – Lưới quan trắc đập thủy điện– Phương án 2………73

Phụ lục 3 Thành quả tính toán thiết kế lưới mặt bằng – Lưới quan trắc đập thủy điện– Phương án 3………77

Phụ lục 4 Thành quả tính toán thiết kế lưới mặt bằng – Lưới quan trắc thủy điện SESAN 3 – P.A 1 (Lưới khống chế cơ sở) ……… 80

Phụ lục 5 Thành quả tính toán thiết kế lưới mặt bằng – Lưới quan trắc thủy điện SESAN 3 – P.A 1 (Lưới quan trắc) ……….83

Phụ lục 6 Thành quả tính toán thiết kế lưới mặt bằng – Lưới quan trắc thủy điện SESAN 3– P.A 2……… 90

Phụ lục 7 Thành quả tính toán bình sai lưới mặt bằng – Lưới quan trắc thủy điện SESAN 3……… 98

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số

1 Bảng 1.1 Yêu cầu độ chính xác quan trắc chuyển dịch

2 Bảng 2.1 So sánh sai số vị trí các mốc quan trắc giữa 3

3 Bảng 3.1 Giá trị tọa độ và chuyển dịch điểm mốc M4 48

4 Bảng 4.1 Chỉ tiêu kỹ thuật lưới 56

6 Bảng 4.3 Sai số vị trí điểm thiết kế 57

7 Bảng 4.4 Chỉ tiêu kỹ thuật lưới 57

9 Bảng 4.6 Sai số vị trí điểm thiết kế 57

10 Bảng 4.7 Chỉ tiêu kỹ thuật lưới 59

12 Bảng 4.9 Sai số vị trí điểm thiết kế 59

14 Bảng 4.11 Trị đo cạnh 62

15 Bảng 4.12 Đánh giá độ lệch tọa độ điểm cơ sở 63

16 Bảng 4.13 Tọa độ và sai số vị trí điểm sau bình sai 64

18 Hình 3.5 Tham số chuyển dịch ngang công trình 47

20 Hình 4.1 Toàn cảnh công trình thuỷ điện Sêsan3 51

21 Hình 4.2 Sơ đồ phân bố mốc quan trắc trên công trình

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Sự cố thấm nước đập thủy điện Sông Tranh 2 hay sự cố vỡ đập Ia Krêl 2 mới đây một lần nữa nhắc nhở chúng ta về tầm quan trọng trong công tác thi công xây dựng và đưa vào vận hành các công trình quy mô lớn nói chung và các công trình thủy điện nói riêng Việc theo dõi và đánh giá mức độ ổn định của các công trình dạng này là một trong những công tác quan trọng và được thực hiện ngay từ giai đoạn đặt nền móng công trình cho đến khi công trình được đánh giá là ổn định Hiện nay hệ thống tự động để quan trắc biến dạng công trình đã được triển khai ở nhiều quốc gia trên thế giới Tuy nhiên ở Việt Nam, hệ thống này còn khá mới và chưa được áp dụng phổ biến tại các công

trình có quy mô lớn Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu

hệ thống tự động quan trắc biến dạng công trình” sẽ góp phần nâng cao độ

chính xác và hiệu quả của công nghệ quan trắc tự động, giúp thúc đẩy việc triển khai công nghệ này vào thực tế sản xuất Trên cơ sở số liệu quan trắc có thể đưa ra các dự báo biến dạng phục vụ cho việc khai thác công trình một cách hợp lý và bảo đảm an toàn nhất

2 Mục đích của đề tài

Nghiên cứu khả năng hoạt động, độ chính xác và điều kiện lắp đặt hệ thống tự động quan trắc biến dạng công trình kỹ thuật trong điều kiện Việt Nam

Nghiên cứu xây dựng thuật toán và quy trình xử lý số liệu đo đạc, phân tích biến dạng đối với hệ thống quan trắc tự động

3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống tự động quan trắc biến dạng công trình Đặc biệt là khảo sát độ chính xác và xây dựng thuật toán xử lý số liệu quan trắc tự động công trình kỹ thuật nói chung và các công trình thủy

điện nói riêng

4 Nội dung của đề tài

Khảo sát nguyên lý hoạt động Khảo sát đánh giá độ chính xác và phạm

vi ứng dụng của hệ thống tự động để quan trắc biến dạng công trình trong không gian 3 chiều

Nghiên cứu xây dựng thuật toán và quy trình xử lý, phân tích số liệu đối với hệ thống quan trắc tự động

Thực nghiệm xử lý số liệu đối với hệ thống quan trắc tự động

5 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phương pháp nghiên cứu, tổng hợp để tìm hiểu lý thuyết mô hình lắp đặt hệ thống tự động quan trắc biến dạng công trình

Khảo sát và xây dựng phương pháp xử lý số liệu của hệ thống tự động quan trắc biến dạng công trình

Thực nghiệm đối với công trình thủy điện thực tế để minh chứng cho nội dung khảo sát lý thuyết

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Góp phần phát triển và hoàn thiện lý thuyết xử lý số liệu quan trắc chuyển dịch ngang công trình Phân tích, đánh giá độ chính xác của hệ thống

tự động quan trắc đối với các công trình thủy điện Từ đó có thể có những ứng dụng hiệu quả trong việc mô tả, dự báo biến dạng và cảnh báo nguy hiểm đối với các công trình kỹ thuật ở thực tế sản xuất

7 Cơ sở tài liệu, số liệu sử dụng trong luận văn

Các tài liệu về hệ thống tự động quan trắc trong và ngoài nước

Các tài liệu về quan trắc biến dạng công trình

Các đồ án, luận văn tốt nghiệp trong nước

Các đề tài nghiên cứu khoa học

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận văn được trình bày trong 4 chương gồm 68 trang, 22 hình vẽ và 16 bảng biểu

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Khánh,

bộ môn Trắc địa công trình, khoa Trắc địa, trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến người hướng dẫn khoa học, cảm ơn các thầy, cô trong khoa Trắc địa và đặc biệt là các thầy, các cô trong

bộ môn Trắc địa công trình cũng như các bạn đồng nghiệp đã tận tình giúp

đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu để tác giả hoàn thành bài luận văn

Xin chân thành cảm ơn!

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH

1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH

1.1.1 Hiện tượng chuyển dịch và biến dạng công trình

a Hiện tượng chuyển dịch

Là sự thay đổi vị trí của công trình trong không gian theo thời gian so

với vị trí ban đầu của nó Có thể chia chuyển dịch công trình thành hai loại:

- Chuyển dịch ngang: là sự thay đổi vị trí của công trình trong mặt phẳng nằm ngang Chuyển dịch ngang có thể theo một hướng bất kỳ hoặc theo một hướng xác định (hướng áp lực lớn nhất)

- Chuyển dịch thẳng đứng: là sự thay đổi vị trí của công trình theo phương dây dọi Chuyển dịch theo hướng xuống dưới gọi là lún Chuyển dịch theo hướng lên trên gọi là trồi

b Hiện tượng biến dạng

Là sự thay đổi hình dạng và kích thước của công trình trong không gian

và theo thời gian Biến dạng là hậu quả tất yếu của sự chuyển dịch không đều của công trình, các biểu hiện biến dạng thường gặp là sự: cong, vênh, vặn

xoắn, các vết rạn nứt …

1.1.2 Nguyên nhân gây nên chuyển dịch và biến dạng công trình

Có nhiều nguyên nhân gây ra chuyển dịch và biến dạng công trình,

nhưng nhìn chung có hai nhóm nguyên nhân chính Cụ thể:

a Nhóm nguyên nhân liên quan đến các điều kiện tự nhiên

Nhóm nguyên nhân này gây ra do: Tính chất cơ lý của các lớp đất đá

dưới nền móng của công trình, ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng (như nhiệt

độ, độ ẩm, hướng chiếu sáng ), sự thay đổi chế độ nước mặt, nước ngầm ngoài ra sự vận động nội sinh trong lòng trái đất cũng gây nên chuyển dịch và biến dạng của công trình (tuy nhiên mức độ chuyển dịch do nguyên nhân này

nên chuyển dịch và biến dạng công trình

1.1.3 Yêu cầu kỹ thuật quan trắc biến dạng công trình

Việc xác định yêu cầu độ chính xác quan trắc một cách hợp lý là một trong những yêu cầu và nhiệm vụ quan trọng ngay từ khi lập đề cương thiết

kế quan trắc Điều đó mang ý nghĩa sâu sắc về mặt kinh tế và kỹ thuật Mục tiêu đặt ra là làm sao vừa phải đảm bảo phát hiện và xác định được lượng chuyển dịch, vừa phải tiết kiệm tối đa trong vấn đề kinh tế Mâu thuẫn ở đây

là, độ chính xác cần thiết quan trắc được đề ra ngay từ khi lập đề cương quan trắc một số chu kỳ, từ đó mới có thể đề ra được độ chính xác quan trắc hợp lý

Vì vậy cần đưa ra yêu cầu về độ chính xác quan trắc theo hai giai đoạn:

- Giai đoạn đầu của quá trình thi công xây dựng

Ở giai đoạn này, yêu cầu độ chính xác thường được xác định dựa vào tính cơ lý của nền móng và đặc điểm kết cấu của các loại công trình Do vậy,

độ chính xác quan trắc chuyển dịch công trình được quy định như trong bảng 1.1

Bảng 1.1: Yêu cầu độ chính xác quan trắc chuyển dịch công trình

quan trắc

2 Công trình xây dựng trên nền đất cát, sét và các

- Giai đoạn khai thác sử dụng và vận hành công trình

Trong giai đoạn này ta có thể biết được quy luật chuyển dịch của công

trình dựa vào kết quả quan trắc của một số chu kỳ Dựa trên giá trị chuyển

dịch dự báo có thể xác định được độ chính xác cần thiết quan trắc theo công

thức:

ε

φφ

m : Độ chính xác cần thiết quan trắc ở thời điểm t i

φ: Giá trị chuyển dịch dự báo giữa hai thời điểm quan trắc

ε: Hệ số đặc trưng cho độ tin cậy các kết quả quan trắc (thường chọn

ε=3)

Quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình thực chất là dạng công tác

đo lặp, được thực hiện nhiều lần cùng với đối tượng, mỗi lần đo gọi là một chu kỳ quan trắc Thời gian thực hiện các chu kỳ đo được xác định trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật quan trắc Chu kỳ quan trắc phải được tính toán sao cho kết quả quan trắc phản ánh đúng thực chất quá trình chuyển dịch của mỗi đối tượng quan trắc Chu kỳ quan trắc được thiết kế vừa phải đảm bảo phát hiện được lượng chuyển dịch, vừa phải đảm bảo tiết kiệm, tránh lãng phí thời gian

và công sức Trong thực tế, thường phân chia các chu kỳ quan trắc chuyển dịch theo 3 giai đoạn: giai đoạn thi công, giai đoạn vận hành công trình và

giai đoạn công trình đi vào ổn định

- Chu kỳ 0: được thực hiện khi công trình đã xây dựng xong, các mốc

đã ổn định và chưa có áp lực ngang tác động đến công trình

- Chu kỳ 1: được thực hiện ngay sau khi có áp lực ngang tác động lên công trình

- Các chu kỳ tiếp theo: được thực hiện tùy theo mức tăng giảm áp lực ngang lên công trình

- Đối với các công trình có biến dạng tuần hoàn cần tiến hành quan trắc theo mùa

Thời kỳ công trình đi vào ổn định: thời gian quan trắc có thể từ 6 tháng đến 1 năm hoặc dài hơn Tuy nhiên, nếu phát hiện có những dấu hiệu chuyển dịch và biến dạng bất thường cần tiến hành các chu kỳ quan trắc bổ sung 1.2 QUAN TRẮC BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC ĐỊA

Công tác quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình được thực hiện dựa trên các nguyên tắc sau:

- Khác với công tác đo đạc thông thường, ngoài việc xác định 3 tham

số không gian của điểm thì quan trắc còn phải xác định thêm tham số thời gian (t) Điều đó có nghĩa là để xác định chuyển dịch biến dạng công trình cần tiến hành đo đạc ở nhiều thời điểm, so sánh giữa các thời điểm để tìm ra giá trị chuyển dịch Mỗi thời điểm đo đạc được gọi là một chu kỳ, lần đo đạc đầu tiên gọi là chu kỳ 0

- Để xác định lượng chuyển dịch biến dạng công trình cần so sánh kết quả quan trắc qua các chu kỳ với một đối tượng ổn định Thông thường các đối tượng ổn định này là các mốc khống chế có độ chính xác cao Vì vậy mà trong quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình thường thành lập hệ thống lưới khống chế gồm hai bậc lưới độc lập (lưới khống chế cơ sở và lưới quan trắc)

- Giá trị chuyển dịch biến dạng thường rất nhỏ, do vậy cần sử dụng các phương pháp và phương tiện máy móc có độ chính xác cao để tiến hành quan trắc

- Việc tính toán bình sai lưới trong mỗi chu kỳ quan trắc phải được thực hiện trong cùng một hệ thống tọa độ hoặc độ cao đã được chọn ngay từ chu kỳ đầu tiên theo quy trình chung: phân tích độ ổn định lưới khống chế cơ

sở, bình sai lưới quan trắc, tính toán các thông số chuyển dịch biến dạng công trình Như vậy, cần phải có kỹ thuật xử lý riêng, phù hợp với bản chất của một lưới quan trắc biến dạng

Ngoài các nguyên tắc chung đã nói ở trên, còn có những nguyên tắc riêng, đặc trưng cho mỗi loại chuyển dịch biến dạng công trình cụ thể

1.2.1 Quan trắc chuyển dịch ngang công trình

Hình 1.1: Chuyển dịch công trình

Về định lượng, chuyển dịch của một đối tượng bất kỳ trong mặt phẳng nằm ngang giữa hai thời điểm quan trắc (i) và (j) trong hình 1.3 được xác định thông qua các đại lượng sau:

- Chuyển dịch theo trục OX:

) ) (j i

x x x

- Chuyển dịch theo trục OY:

) ) (j i

x y y

- Chuyển dịch toàn phần:

2 2

y x

độ các điểm quan trắc thường thành lập một hệ thống lưới trắc địa mặt bằng, được gọi là lưới quan trắc chuyển dịch ngang công trình

1.2.2 Quan trắc độ lún công trình

Do điều kiện địa chất dưới nền móng công trình thường không đồng nhất, công trình có kết cấu phức tạp, tải trọng không đều nên độ lún ở các vị trí khác nhau cũng có thể không giống nhau Để xác định được giá trị lún tuyệt đối tại từng vị trí và các tham số lún chung của công trình, công tác quan trắc độ lún bằng phương pháp trắc địa được thực hiện trên cơ sở các nguyên tắc sau:

- Độ lún công trình được xác định thông qua các mốc lún gắn tại những vị trí chịu lực của đối tượng quan trắc Số lượng mốc lún lắp đặt tại mỗi công trình phụ thuộc vào đặc điểm điều kiện nền móng, kết cấu, quy mô, kích thước của công trình đó Độ lún của các mốc quan trắc đặc trưng cho độ lún công trình ở

vị trí mà mốc được gắn

- Phương pháp quan trắc độ lún thông dụng là đo cao chính xác trong mỗi chu

kỳ để xác định độ cao của các mốc quan trắc tại thời điểm đo, độ lún được tính là hiệu độ cao tại thời điểm quan trắc so với độ cao ở chu kỳ được chọn làm mức so sánh:

S =H(j) −H(i) (1.5)

Trong đó H (j) , H (i) là độ cao đo được ở chu kỳ thứ (j) và thứ (i) Như

vậy, nếu S < 0 thì công trình bị lún xuống, còn nếu S > 0 thì công trình bị trồi

Độ cao của mốc lún ở các chu kỳ khác nhau phải được xác định trong cùng một hệ độ cao duy nhất, có thể là hệ độ cao Quốc gia hoặc hệ độ cao cục

bộ giả định, nhưng yêu cầu bắt buộc là các mốc khống chế độ cao (được chọn làm cơ sở so sánh) phải có độ ổn định trong suốt thời kỳ theo dõi độ lún công trình

Thông thường, để đo lún công trình thì người ta hay sử dụng phương pháp đo cao hình học tia ngắm ngắn với các máy thủy chuẩn độ chính xác cao

1.3 QUAN TRẮC BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP CẢM ỨNG

Hiện nay công tác quan trắc biến dạng công trình vẫn được thực hiện chủ yếu bằng phương pháp và thiết bị trắc địa truyền thống, tuy nhiên vẫn có một số công nghệ khác như phương pháp đo lún bằng thiết bị cảm ứng điện

từ, phương pháp sử dụng thiết bị Inclinometer để đo độ nghiêng và chuyển dịch ngang công trình đã được áp dụng cho những công trình đặc biệt như đập thuỷ điện, sân bay, đường giao thông

1.3.1 Đo độ lún công trình bằng thiết bị cảm ứng từ

Phương pháp đo độ lún bằng đĩa từ được dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ, trong đó độ cao điểm quan trắc được xác định như sau:

Tại điểm quan trắc Pi (i = 1, 2, , n) đặt đĩa từ sao cho mặt phẳng của đĩa ở vị trí nằm ngang, trong mặt phẳng đĩa từ xuất hiện một từ trường, khi đưa khung dây dẫn điện kín (được đặt trong đầu dò của thiết bị) vào mặt phẳng đĩa từ thì trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng, dòng điện này lập tức kích thích hoạt động của các thiết bị ngoại vi (đèn báo, tín hiệu chuông), dựa vào các tín hiệu đó người quan trắc xác định được thời điểm khung dây nằm trong mặt phẳng của đĩa từ Cuộn thước treo đầu dò với vạch khắc cho phép xác định được chênh lệch độ cao của điểm quan trắc Pi so với vạch chuẩn đọc số tại điểm A hoặc so với một điểm bất kỳ nào khác (O) đã được đặt trong cùng ống dẫn hướng (hình 1.2)

Nếu số đọc trên thước khi đo các điểm O và P tương ứng là L0, LP, thì

độ cao điểm P được tính theo một trong các công thức sau:

- Dựa vào độ cao điểm A (HA):

H P =H A −L P (1.6)

- Dựa vào độ cao điểm O (H0):

H P =H0 +L0 −L P (1.7) Giá trị độ lún của điểm quan trắc được xác định bằng cách so sánh độ

Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo thiết bị quan trắc đĩa từ

cao điểm đo ở 2 chu kỳ khác nhau như đối với cách tính trong phương pháp trắc địa thông thường

Các thiết bị đo đĩa từ được lắp đặt trong hố khoan hoặc khối đất đá để theo dõi chuyển dịch đứng có liên quan tới việc thi công các công trình xây dựng Kỹ thuật này cũng có thể được áp dụng để quan trắc lún tại các hố đào, nền móng công trình, đập và các bờ đập

Phương pháp đĩa từ này sẽ đơn giản và gọn hơn so với cách bố trí mốc như trong phương pháp trắc địa truyền thống

1.3.2 Đo độ nghiêng và chuyển dịch ngang bằng thiết bị Inclinometer

Thực tế thì phương pháp trắc địa thường được áp dụng rất thuận tiện để xác định chuyển dịch bề mặt của các hạng mục hoặc nền móng công trình Tuy nhiên, để khảo sát chuyển dịch của các lớp đất đá nằm sâu thì phương pháp trắc địa lại tỏ ra kém hiệu quả và khó áp dụng Trong trường hợp này người ta thường sử dụng một loại thiết bị chuyên dùng là Inclinometer

Thiết bị Inclinometer được sử dụng để quan trắc chuyển dịch ngang của đất tại các khu vực trượt lở và công trình đê, đập, đường giao thông Thiết bị này cũng có thể được dùng để theo dõi biến dạng ngang của tường chắn và cọc Các Inclinometer ngang được sử dụng để quan trắc lún nền móng và đê, đập Cấu tạo của Inclinometer gồm 4 bộ phận chính là:

Hình 1.3: Thiết bị Inclinometer

- Ống hướng dẫn (Inclinometer Casing)

- Đầu dò (Inclinometer Probe)

- Cáp tín hiệu (Signal Cable)

- Thiết bị đọc số (Read-out Unit)

Để quan trắc chuyển dịch ngang của các lớp đất đá bằng Inclinometer trước hết cần phải khoan tạo lỗ để đặt đầu dưới của ống dẫn hướng vào lòng đất đá không bị dịch chuyển (lớp đá gốc hoặc lớp đất đá ổn định) và trám vữa

xi măng chắc chắn, đầu trên có nút đậy và nắp bảo vệ để đảm bảo các tạp chất không rơi vào trong ống làm sai lệch kết quả đo Khi đo cần thả đầu dây đo vào ống dẫn sao cho các bánh xe lọt vào 2 rãnh theo hướng của 1 trục tới tận đáy rồi rút lên một cách từ từ đọc số đọc trên màn hình của thiết bị đọc số tại các vị trí định sẵn (cách nhau 1 hoặc 2 m) cho tới khi kéo đầu đo lên đến miệng ống, sẽ thu được chuỗi số đọc x0, x1, x2, , xi, xn Tiếp theo thả đầu đo vào ống theo hướng trục thứ hai của nó và cũng thực hiện việc lấy số đọc như đối với hướng đầu tiên, nhận được chuỗi số đọc y0, y1, , yi, yn Chênh lệch

dxi, dyi giữa các chu kỳ đo chính là giá trị dịch chuyển của các lớp đất đá theo các trục

Hiện nay trên thế giới có nhiều hãng sản xuất Inclinometer như Soil Instrument (Anh), Slope Indicater, Geokon (Mỹ), v.v Các thiết bị này đã được lắp đặt và sử dụng rộng rãi ở Việt Nam

1.4 HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG QUAN TRẮC BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH

Ngày nay, với sự tiến bộ về công nghệ chế tạo, sự phát triển của ngành viễn thông, máy tính và các phần mềm xử lý, yêu cầu cần có thông tin tức thời, chính xác về chuyển dịch công trình trong công tác quan trắc đã được giải quyết bằng công nghệ: Quan trắc biến dạng tự động bằng máy toàn đạc điện tử kết hợp với các cảm biến địa kỹ thuật các công trình

Đây là công nghệ tiến tiến đã được áp dụng tại nhiều công trình lớn trên thế giới Tuy nhiên ở nước ta vẫn là một công nghệ tương đối mới, chưa

được áp dụng Trong khuôn khổ bài luận văn này người viết sẽ giới thiệu chung về thiết bị, cấu trúc phần mềm và quy trình lắp đặt hệ thống tại một công trình đập thủy điện hiện nay Hệ thống tự động quan trắc gồm 3 mảng

đo được truyền trực tuyến về máy tính trung tâm bằng cáp nối hoặc Modem truyền không dây Cảm biến nhiệt độ đặt tại trạm máy và đo số liệu liên tục, thông tin này được truyền về máy tính trung tâm cùng đường truyền với số liệu đo toàn đạc

Trimble S8

Phần mềm điều khiển

Hình 1.4: Máy toàn đạc Trimble S8

Ngoài ra các số liệu thực địa thu thập bằng các cảm biến địa kỹ thuật được truyền qua cáp (cảm biến ứng suất dây rung, cảm biến độ nghiêng) hoặc truyền qua sóng vô tuyến (cảm biến thời tiết, trạm khí tượng tự động)

1.4.2 Mảng xử lý số liệu

Số liệu đo được truyền về trung tâm xử lý Máy tính tại trung tâm xử lý

có thể là máy trạm – WorkStation đối với các công trình nhỏ gồm một vài máy toàn đạc hoặc làm máy chủ Server cho những công trình lớn với nhiều máy toàn đạc hơn Phần mềm xử lý Trimble for Deformation – T4D cài trên máy trạm, máy chủ với cơ sở dữ liệu SQL 2008 Số liệu đo đưa về trung tâm qua đường cáp hoặc vô tuyến được truyền qua các modem giải mã trước khi đưa vào máy tính xử lý

Cảm biến nhiệt độ Cảm biến độ nghiêng ngang và đứng

Hình 1.5: Các cảm biến địa kỹ thuật

Phần mềm T4D quản lý tất các các thông tin bao gồm:

- Thông tin máy đo: Toàn đạc, GPS, cảm biến địa kỹ thuật…

- Thông tin điểm cơ sở, điểm quan trắc

- Thông tin về ngưỡng hạn sai…

Số liệu đo từ máy toàn đạc sẽ được xử lý bởi Modul Processing Engine, kết hợp với số liệu từ các cảm biến địa kỹ thuật sẽ chuyển qua Modul Deformation Monitor để phân tích thông tin

1.4.3 Mảng phân tích thông tin và cảnh báo

Trên cơ sở các yêu cầu về độ chính xác cho từng đập thủy điện, các hạn sai dịch chuyển đã được ước tính trước và nhập vào Modul Deformation

Hình 1.6: Phần mềm xử lý quan trắc T4D

Monitor Modul này sẽ phân tích, đưa ra bảng liệt kê kết quả tính toán cho mỗi điểm quan trắc trong một thời điểm Các kết quả này được hiển thị trên bản đồ nền, biểu đồ và bảng thống kê Các thông điệp cảnh báo từ mức đưa ra thông tin, nhắc nhở, báo động được truyền đến người vận hành, quản lý bằng các phương thức: Báo động – Alarm, tin nhắn – SMS, thư điện tử - Email…

Chương 2 THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG

QUAN TRẮC BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH

2.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC LƯỚI QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH NGANG CÔNG TRÌNH

2.1.1 Cấu trúc hệ thống lưới mặt bằng trong quan trắc chuyển dịch ngang công trình

Hệ thống lưới mặt bằng được thành lập cho mục đích xác định chuyển dịch ngang công trình bao gồm hai bậc lưới:

Bậc một là lưới khống chế cơ sở, mạng lưới này được thành lập với mục đích làm cơ sở mặt bằng gốc cho toàn bộ công tác quan trắc Trong mỗi chu kỳ quan trắc cần phải tiến hành đo đạc kiểm tra mạng lưới này để đánh giá độ ổn định của các điểm mốc trong lưới

Bậc hai là lưới quan trắc chuyển dịch ngang, các điểm quan trắc được gắn lên công trình, như vậy chuyển dịch của hệ thống điểm quan trắc sẽ đặc trưng cho chuyển dịch của công trình

Hình 2.1: Sơ đồ quan trắc bằng phương pháp giao hội

Khi quan trắc các tuyến đập dâng công trình thủy điện, mốc quan trắc thường được lắp đặt tại các tuyến cơ và tuyến đỉnh đập Trên tuyến đập tràn mốc được xây dựng tại các trụ pin

2.1.3 Yêu cầu độ chính xác đối với các cấp lưới

Cơ sở để tính toán độ chính xác các bậc lưới trong quan trắc chuyển dịch công trình là yêu cầu về độ chính xác xác định chuyển dịch ngang (mQ),

thông thường giá trị mQ phụ thuộc vào một số yếu tố như điều kiện địa chất nền móng, đặc điểm kết cấu, chế độ vận hành công trình Từ yêu cầu độ chính xác xác định chuyển dịch ngang của tuyến đập (mQ=5 mm) có thể tính toán được yêu cầu độ chính xác đối với các bậc lưới theo trình tự sau:

2.1.3.1 Sai số tọa độ điểm đối với lưới một cấp

2 2

m

m = (2.1)

2.1.3.2 Sai số tọa độ điểm đối với lưới hai cấp

Sai số tổng hợp của hai bậc lưới được tính theo công thức:

2 2

qt cs

Trong đó : mP - Sai số tổng hợp của hai bậc lưới

mcs - Sai số của bậc lưới cơ sở

mqt - Sai số của bậc lưới quan trắc

Giữa hai bậc lưới khống chế liên tiếp thì sai số của bậc lưới trên chính

là sai số số liệu gốc của bậc lưới dưới Gọi k là hệ số giảm độ chính xác giữa hai bậc lưới, khi đó sẽ xác định được độ chính xác các cấp lưới:

mP = 3.5 mm ; mcs = 1.6mm; mqt = 3.2mm

2.2 THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG QUAN TRẮC

2.2.1 Thiết kế trạm quan trắc

Một trạm quan trắc tự động tối thiểu bao gồm những thiết bị sau:

- Máy toàn đạc điện tử Trimble S8: 01 bộ

- Gương bàn dùng cho điểm cơ sở: 04 bộ

- Gương quan trắc: 20-30 chiếc

- Phần mềm điều khiển T4D Total Station Realtime: 01 bộ

Lắp đặt: Máy toàn đạc được đặt trên mốc được thiết kế sẵn với định tâm bắt buộc Để đảm bảo cho máy đo vận hành liên tục, tránh ảnh hưởng của thời tiết và bụi nước khi đập xả lũ phải làm hệ thống mái che Cảm ứng nhiệt được gắn ngay cạnh trạm máy

Khi sử dụng kết hợp máy toàn đạc điện tử Trimble S8 với bộ phần mềm T4D ta đã có một hệ thống tự động quan trắc Quá trình thao tác như sau:

- Thiết lập trạm quan trắc bằng máy toàn đạc điện tử Trimble S8

- Thiết lập điểm định hướng (điểm khống chế cơ sở) và các điểm quan trắc

- Cài đặt trạm máy và tiến hành quan trắc lần lượt đến tất cả các mốc quan trắc

Máy toàn đạc Trimble S8 được kết nối với nguồn điện qua cáp nguồn đến bộ lưu điện UPS Số liệu đo từ máy toàn đạc cũng như thông tin cảm ứng

Hình 2.3: Trạm tự động quan trắc

nhiệt độ được đưa vào thiết bị truyền số liệu Moxa qua cổng RS242, RS422 Moxa sẽ chuyển tín hiệu này sang dạng số theo khuôn dạng GNV Tín hiệu từ Moxa gửi về máy tính được xử lý qua hai dạng:

- Radio: Liên kết sóng vô tuyến tần số 2.4GHz

- Ethernet: Liên kết mạng theo giao thức TCP/IP

Phần mềm T4D sẽ kiểm tra và tự động nhận IP riêng biệt của máy toàn đạc và Sensor nhiệt qua cả hai giao thức trên

Tại trung tâm xử lý, máy tính cài phần mềm T4D thực hiện thao tác kết nối với từng thiết bị theo địa chỉ IP đặt trước Tiến hành đặt các thông số cho máy toàn đạc bao gồm tên điểm cơ sở, tên điểm quan trắc Tiến hành ngắm lần lượt đến các điểm đo và gán nhãn tên cho từng điểm Chạy Modul Data Collector và Temperature Sensor để điều khiển việc đặt cấu hình và đo ngắm

Hệ thống sẽ tự động chạy Modul phân tích biến dạng (Deformation) và đưa ra các báo cáo, cảnh báo (nếu vượt quá hạn sai)

2.2.2 Thiết kế sơ đồ lưới quan trắc

Theo những tài liệu hướng dẫn lắp đặt đi kèm của hệ thống tự động quan trắc, các điểm mốc có thể được quan trắc với một trạm máy hay nhiều trạm máy tùy từng trường hợp khác nhau

Hình 2.4: Máy tính trạm và thiết bị truyền dẫn

* Phương pháp quan trắc từ một trạm máy

Cơ sở lý thuyết của phương pháp này là tọa độ điểm 1,2 và phương vị α1.2

đã được xác định từ lưới khống chế cơ sở Tọa độ điểm C đã cho trong thiết kế

Điểm C được bố trí ở thực địa bằng cách dựng góc β và chiều dài ngang

l β và 1 được tính từ số liệu cho trước và theo các công thức:

2 1

2 1

1 2 1

1

1

1

)(

)

S

x x

y y Arctg

C C

C C

C C

−+

β

α

Phương pháp quan trắc từ một trạm máy thực chất là phương pháp tọa

độ cực và không có trị đo thừa do đó độ tin cậy không cao và có thể dẫn tới sai lầm Tuy nhiên với các thiết bị toàn đạc có độ chính xác cao như hiện nay người ta vẫn thực hiện phương án này khi kết hợp với công nghệ GPS, còn khi sử dụng phương pháp quan trắc tự động bằng máy toàn đạc, để đảm bảo

độ chính xác ta bắt buộc phải sử dụng phương pháp quan trắc từ hai hay nhiều trạm máy

* Phương pháp quan trắc từ nhiều trạm máy

Để thêm trị đo thừa của trị đo người ta thường dùng phương pháp quan

trắc từ hai hay nhiều trạm máy cùng một thời điểm Thực chất của phương pháp này là phương pháp giao hội Cơ sở lý thuyết của phương pháp này là xét điểm quan trắc P được xác định bằng một trong 3 phương pháp giao hội đơn là giao hội góc, giao hội cạnh và giao hội góc- cạnh (hình 2.6) Ký hiệu sai số đo góc là mβ, còn sai số đo các cạnh S1 và S2 là mS1 và mS2 tương ứng Khi đó các công thức tính sai số vị trí điểm P đối với từng trường hợp giao hội như sau:

- Trường hợp giao hội góc

2 2

2 1

'

)(

m

γρ

β (2.5)

- Trường hợp giao hội cạnh

2 2

2 1

"

)(

1

S S

"

'

P P

P P P

m m

m m m

khống chế cơ sở, ký hiệu N là số lượng tất cả các trị đo, K là số trị đo tối thiểu (trong lưới giao hội K=2), khi đó có thể tính gần đúng sai số trung phương vị trí điểm giao hội theo công thức:

N

K M

M ≈ 0 (2.8)

Trong công thức (2.8) Mo là sai số trung phương vị trí điểm giao hội (P), tính được khi N=2

Nhiều kết quả khảo sát lý thuyết và thực nghiệm cho thấy tương quan

độ chính xác giữa các đồ hình lưới giao hội góc, giao hội cạnh và giao hội góc- cạnh như sau:

- Khi chiều dài cạnh ngắn thì độ chính xác của giao hội góc và giao hội cạnh là tương đương

- Khi chiều dài cạnh tăng lên độ chính xác của lưới giao hội góc giảm rất nhanh so với lưới giao hội cạnh, đồng thời độ chính xác của giao hội góc- cạnh cũng không tăng nhiều so với giao hội cạnh

Từ những phân tích trên có thể nhận thấy: với các mạng lưới cỡ vừa và lớn (chiều dài trong lưới giao hội dao động trong khoảng 300 ÷ 1500m) thì áp dụng giao hội cạnh là có lợi nhất

2.3 TIÊU CHUẨN ĐỘ CHÍNH XÁC QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH NGANG CÔNG TRÌNH

2.3.1 Tiêu chuẩn sai số quan trắc chuyển dịch ngang công trình

Cơ sở để tính toán độ chính xác các bậc lưới trong quan trắc chuyển dịch ngang là sai số chuyển dịch tuyệt đối (mq), sai số chuyển dịch theo hướng (mϕ)

Các chỉ tiêu đặc trưng cho độ chính xác chuyển dịch ngang là: sai số chuyển dịch tuyệt đối, các tham số của elip sai số, sai số chuyển dịch theo

hướng Tuỳ thuộc vào đặc điểm kết cấu và yêu cầu quan trắc đối với từng công trình cụ thể để lựa chọn áp dụng chỉ tiêu hợp lý

1 Sai số chuyển dịch tuyệt đối

yy xx

2

2 2

xy yy

xx yy

xx q

Q Q

Q Q

2

2 2

xy yy

xx yy

xx q

Q Q

Q Q

xy

Q Q

Q Arctg

3 Sai số chuyển dịch theo hướng

Sai số chuyển dịch của điểm quan trắc theo hướng cho trước (ϕ) được tính theo công thức:

ϕ ϕ

µ

Trong đó Eq, Fq tương ứng là các bán trục lớn và nhỏ của Elip sai số

2.3.2 Ước tính độ chính xác quan trắc chuyển dịch ngang công trình

Ước tính độ chính xác lưới mặt bằng trong quan trắc chuyển dịch ngang được thực hiện nhằm giải quyết một trong hai bài toán:

1- Xác định độ chính xác các yếu tố của lưới khi đồ hình lưới và sai số

đo các các đại lượng (góc, chiều dài) đã được lựa chọn Các yếu tố cần ước tính trong lưới quan trắc chuyển dịch ngang thường là: sai số vị trí điểm, sai

số vị trí theo hướng, sai số phương vị và chiều dài cạnh

2- Xác định sai số đo các yếu tố của lưới trong trường hợp cho trước đồ hình và chỉ tiêu sai số của một số đại lượng nào đó mà lưới cần đáp ứng

Ước tính độ chính xác lưới trắc địa nói chung được thực hiện theo công thức:

Qf f P

T F

=

P

T F

~

Trong tính toán thiết kế lưới trắc địa nói chung, lưới quan trắc biến dạng công trình nói riêng, thì việc xác định trọng số đảo của hàm các yếu tố cần đánh giá độ chính xác của mạng lưới chiếm thời gian và khối lượng tính toán khá lớn Vì vậy việc ước tính lưới thường được thực hiện theo phương pháp chặt chẽ trên cơ sở thuật toán bình sai gián tiếp, thông qua các phần mềm chuyên ngành trên máy tính

2.4 KHẢO SÁT ĐỘ CHÍNH XÁC QUAN TRẮC CHUYỂN DỊCH NGANG CÔNG TRÌNH BẰNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG

Để làm sáng tỏ vấn đề này, chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm cụ thể với một công trình thủy điện lấy từ thực tế sản xuất ở Việt Nam Trong thực nghiệm này, chúng tôi bố trí lắp đặt hệ thống tự động quan trắc, mà cụ thể ở

đây là các trạm máy chủ quan trắc theo những phương án khác nhau, từ đó khảo sát được độ chính xác chuyển dịch ngang của các mốc quan trắc tương ứng với mỗi phương án

Tuyến đập thủy điện chọn làm thực nghiệm được thiết kế với 4 điểm khống chế cơ sở là A, B, C, D (hai điểm ở hai đầu tuyến đập và hai điểm ở phía hạ lưu) Trên thân đập được bố trí lần lượt 10 điểm quan trắc có số hiệu

từ M1 đến M10 Tiến hành khảo sát theo 3 phương án khác nhau

- Phương án 1 (PA1): Bố trí hai trạm máy chủ tại hai đầu tuyến đập Hai máy toàn đạc được lắp đặt tại hai điểm cơ sở A và B (Kết quả ước tính được trình bày chi tiết trong phụ lục 1 của luận văn)

- Phương án 2 (PA2): Bố trí một trạm tại đầu tuyến đập và một trạm phía hạ lưu đập Hai máy toàn đạc điện tử được đặt tại hai điểm khống chế A

và C (Kết quả ước tính được trình bày chi tiết trong phụ lục 2 của luận văn)

- Phương án 3 (PA3): Bố trí hai trạm máy chủ tại hai bờ phía hạ lưu đập Hai máy toàn đạc được lắp đặt tại hai điểm cơ sở C và D (Kết quả ước tính được trình bày chi tiết trong phụ lục 3)

Hình 2.7: Lưới quan trắc chuyển dịch ngang tuyến đập thủy điện

D ∆

∆

∆ B

Nếu sử dụng hệ thống quan trắc tự động bằng máy toàn đạc Trimble S8 với các thông số độ chính xác đo đạc: sai số đo góc mβ=1”, sai số đo cạnh ms= 1+1ppm, ta ước tính được độ chính xác vị trí điểm của các mốc quan trắc Bảng 2.1 trình bày tóm tắt kết quả so sánh độ chính xác quan trắc chuyển dịch ngang giữa các phương án

Bảng 2.1: So sánh sai số vị trí các mốc quan trắc giữa 3 phương án

- Sai số vị trí các điểm quan trắc trong 3 phương án là tương đương nhau

và nằm trong khoảng từ 1 đến 2 mm Điều này chứng tỏ hệ thống quan trắc tự động Trimble S8 có thể được áp dụng để quan trắc chuyển dịch ngang của tất

cả các loại đập thủy điện (hiện nay ở Việt Nam yêu cầu độ chính xác đập bê tông nằm trong khoảng từ 2 đến 3mm)

- Vị trí đặt trạm máy chủ ít chịu ảnh hưởng của đồ hình thiết kế lưới Vì vậy trong thực tế tùy theo điều kiện cụ thể để bố trí trạm quan trắc tự động sao cho thuận lợi nhất khi tiến hành triển khai, lắp đặt

Chương 3

XỬ LÝ SỐ LIỆU HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG QUAN TRẮC BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH

3.1 XỬ LÝ SỐ LIỆU LƯỚI QUAN TRẮC

Mạng lưới quan trắc chuyển dịch ngang công trình là lưới độc lập, trong đó các điểm mốc cơ sở là những điểm lấy làm gốc cho lưới quan trắc,

do vậy yêu cầu những điểm này phải là những điểm có vị trí ổn định và trường hợp nếu bị chuyển dịch thì phải loại trừ chúng ra khỏi tập hợp các điểm gốc Phân tích đặc điểm các phương pháp xử lý số liệu lưới trắc địa và đối chiếu với bản chất của lưới quan trắc chuyển dịch biến dạng công trình, có thể nhận thấy:

- Không thể áp dụng phương pháp bình sai lưới phụ thuộc để xử lý số liệu lưới bởi vì các chu kỳ đo lưới được triển khai với cùng độ chính xác, số liệu ở chu kỳ đầu không thể là số liệu gốc cho các chu kỳ tiếp theo, hơn nữa phương pháp bình sai lưới phụ thuộc không cho phép đánh giá, xác định độ

ổn định các điểm lưới

- Phương pháp bình sai lưới tự do có đặc điểm và tính chất rất phù hợp với việc xử lý số liệu cơ sở Việc áp dụng phương pháp bình sai này với lựa chọn điều kiện bổ sung thích hợp sẽ cho phép định vị lưới ở các chu kỳ trong một hệ tọa độ thống nhất và xác định được độ dịch chuyển của các điểm trong lưới

- Phương pháp bình sai lưới tự do cho phép giải quyết đồng thời hai nhiệm vụ đặt ra đối với bài toán phân tích độ ổn định lưới khống chế, đó là: đánh giá độ ổn định các điểm mốc và định vị mạng lưới

Quy trình bình sai lưới mặt bằng tự do: Công tác tính toán của bài toán bình sai gián tiếp được thực hiện theo các bước sau: