Đồ án Khảo sát phương pháp bình sai lưới trắc địa tự do và ứng dụng trong xử lý số liệu quan trắc lún công trình

Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 1 - Lớp Trắc địa B-K48 mục lục Trang Mục lục ........................................................................................................................... ................. 1 Mở đầu.............................................................................................................................. ................. 2 Chương 1 - quan trắc lún công trình..............................................................3 1.1 Những vấn đề chung về quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình ............................................................................................................................... 3 1.2 Quan trắc lún công trình ................................................................................................. 7 1.3 Thực trạng công tác quan trắc công trình ở nước ta..................................... 20 Chương 2 - khảo sát phương pháp bình sai lưới trắc địa tự do .................................................................... 22 2.1 Một số khái niệm về lưới trắc địa tự do .............................................................. 22 2.2 Mô hình toán học của phương pháp bình sai lưới trắc địa tự do........... 23 2.3 Tính chất cơ bản của kết quả bình sai lưới tự do ........................................... 28 2.4 Vấn đề định vị hệ thống lưới độ cao đo lún .................................................... 30 Chương 3 – ứng dụng phương pháp bình sai lưới tự do để xử lý số liệu quan trắc lún công trình .... 32 3.1 Thuật toán............................................................................................................................. 32 3.2 Sơ đồ khối và quy trình xử lý lưới độ cao đo lún ......................................... 35 3.3 Lập trình bình sai lưới quan trắc độ lún .............................................................. 38 3.4 Chương trình nguồn và tệp dữ liệu......................................................................... 41 3.5 Sử dụng chương trình ..................................................................................................... 49 3.6 Tính toán thực nghiệm .................................................................................................. 51 Kết luận ........................................................................................................................................... 58 Tài liệu tham khảo..................................................................................................................... 59 Phụ lục 1 .............................................................................................................................. ................. 60 Phụ lục 2 .............................................................................................................................. ................. 63 Phụ lục 3 ............................................................................................................................... ................. 66 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 2 - Lớp Trắc địa B-K48 Mở đầu Đối với công tác quan trắc lún công trình, tính đúng đắn của quá trình lún công trình không những chỉ phụ thuộc vào độ chính xác quan trắc, mà còn chịu ảnh hưởng rất lớn bởi phương pháp xử lý số liệu. Tuy nhiên, phương pháp xử lý số liệu quan trắc lún công trình trên thực tế chưa được chú trọng đúng mức. Vì vậy, việc nghiên cứu đề ra biện pháp và quy trình xử lý số liệu quan trắc lún công trình một cách hợp lý, phù hợp với đặc điểm và bản chất của lưới quan trắc biến dạng là vấn đề rất thời sự và rất cần thiết. Lưới trắc địa công trình nói chung và lưới quan chuyển dịch công trình nói riêng được xây dựng theo quy trình và chỉ tiêu kỹ thuật riêng nhằm giải quyết các nhiệm vụ đa dạng của chuyên nghành. Do đó nó không giống như lưới đo vẽ bản đồ, mà nó tính đặc thù cao, như đòi hỏi rất cao về độ chính xác, hệ thống điểm gốc khởi tính không ổn định… Với các đặc thù của lưới trắc địa công trình nêu trên nó đòi hỏi phải có kỹ thuật xử lý số liệu riêng phù hợp với đặc điểm và bản chất của lưới. Nhận thấy tầm quan trọng của công tác xử lý số liệu quan trắc lún công trình, trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp khoá học, em đã chọn và nghiên cứu đề tài với nội dung: “Khảo sát phương pháp bình sai lưới trắc địa tự do và ứng dụng trong xử lý số liệu quan trắc lún công trình” . Nội dung đồ án được em trình bày trong 3 chương: Chương 1: Quan trắc lún công trình Chương 2: Khảo sát phương pháp bình sai lưới trắc địa tự do. Chương 3: ứng dụng phương pháp bình sai lưới trắc địa tự do để xử lý số liệu quan trắc lún công trình. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy giáo TS. NGUYễN QUANG PHúC trong suốt quá trình em làm đồ án. Do thời gian và chuyên môn có hạn nên trong đồ án này không tránh khỏi những khiếm khuyết. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp đề đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 3 - Lớp Trắc địa B-K48 Chương 1 QUAN TRắC LúN 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 và theo thời gian so với vị trí ban đầu của nó. Có thể chia chuyển dịch công trình thành hai loại: - 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. - Chuyển dịch ngang: là sự thay 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). 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 và các biểu hiện 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 rất nhiều nguyên nhân gây ra hiện tượng chuyển dịch và biến dạng công trình, nhưng quy nạp lại thì 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 gây ra thường rất bé). Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 4 - Lớp Trắc địa B-K48 b. Nhóm nguyên nhân có liên quan đến quá trình xây dựng và vận hành công trình Trong quá trình xây dựng và vận hành công trình do sự gia tăng tải trọng của công trình, do những sai sót trong quá trình khảo sát địa chất công trình, do việc khai thác nước ngầm gây nên hiện tượng sụt lún dưới lòng đất hoặc có thể là việc xây dựng các công trình ngầm, các công trình xây chen ….đã gây nên chuyển dịch và biến dạng công trình. 1.1.3. Công tác quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình a. Mục đích quan trắc Công tác quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình cần được tiến hành theo phương án kỹ thuật nhằm đạt được các mục đích sau: - Thứ nhất là xác định các giá trị độ lún, độ chuyển dịch tuyệt đối và tương đối của nền nhà và công trình so với các giá trị tính toán theo thiết kế của chúng. Từ đó tìm ra những nguyên nhân gây ra lún, chuyển dịch và mức độ nguy hiểm của chúng đối với quá trình làm việc bình thường của nhà và công trình trên cơ sở đó đưa ra các giải pháp nhù hợp nhằm phòng ngưà các sự cố có thể xảy ra; - Thứ hai là xác định các thông số đặc trưng cần thiết về độ ổn định của nền và công trình, làm chính xác thêm các số liệu đặc trưng cho tính chất cơ lý của nền đất; Dùng làm số liệu kiểm tra các phương pháp tính toán, xác định các giá trị độ lún, độ chuyển dịch giới hạn cho phép đối với các loại nền đất và các công trình khác nhau. b. Nguyên tắc thực hiện công tác quan trắc Công tác quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình được tiến hành theo 4 nguyên tắc sau: - Việc quan trắc chuyển dịch biến dạng phải được thực hiện theo nhiều thời điểm, mỗi thời điểm được gọi là một chu kỳ. Chu kỳ đầu được gọi là chu kỳ “0”. - Chuyển dịch biến dạng công trình được so sánh tương đối với một đối tượng khác được xem là ổn định. - Chuyển dịch biến dạng công trình thường có trị số nhỏ vì vậy phải có Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 5 - Lớp Trắc địa B-K48 phương pháp và phương tiễn có độ chính xác cao. - Cần phải có kỹ thuật xử lý riêng phù hợp với đặc điểm và bản chất của một mạng lưới quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình. c. Yêu cầu độ chính xác quan trắc. Yêu cầu độ chính xác quan trắc chuyển dịch chính là độ chính xác cần thiết xác định chuyển dịch công trình, chỉ tiêu định lượng của đại lượng này phụ thuộc chủ yếu vào tính chất cơ lý đất đá dưới nền móng, đặc điểm kết cấu và vận hành công trình. Yêu cầu độ chính xác có thể được xác định theo giá trị chuyển dịch dự báo (cho trong bản thiết kế) hoặc có thể được xác định theo các tiêu chuẩn xây dựng, vận hành công trình (quy định trong các tiêu chuẩn ngành). - Nếu theo độ chuyển dịch dự báo (cho trong bản thiết kế hoặc được xác định theo một số chu kỳ đã quan trắc), yêu cầu độ chính xác quan trắc sẽ được xác định theo công thức: 2 Q mQ  Với Qm là yêu cầu độ chính xác quan trắc ở thời điểm t . Q là giá trị chuyển dịch dự báo giữa 2 chu kỳ quan trắc.  là hệ số đặc trưng cho độ tin cậy của kết quả quan trắc. Thường chọn 3 và lúc này sẽ có QmQ 17.0 . - Nếu yêu cầu độ chính xác quan trắc được xác định dựa vào quy mô của công trình và tính chất của nền đất dưới móng công trình thì yêu cầu độ chính xác quan trắc được quy định theo bảng 1.1. Bảng 1.1 Độ chính xác quan trắc Loại công trình và nền móng Độ chính xác quan trắc(mm) Công trình xây dựng trên nền đá gốc và nửa đá gốc  1.0 Công trình trên nền sét nền chịu lực  3.0 Các loại đập đất, đá chịu lực cao  5.0 Các công trình xây dựng trên nền trượt  10.0 Các loại công trình bằng đất đắp  15.0 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 6 - Lớp Trắc địa B-K48 d. Chu kỳ quan trắc Nhìn chung chu kỳ quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình được quy định phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Tùy thuộc vào loại công trình và tính chất của nền đất đá dưới móng công trình - Tùy thuộc vào từng giai đoạn xây dựng và vận hành công trình. 1. Đối với quan trắc chuyển dịch thẳng đứng công trình Việc xác định thời gian đo (chu kỳ đo) chiếm một vai trò rất quan trọng. Theo kinh nghiệm khi quan trắc các công trình ng−ời ta chia làm 2 giai đoạn: - Quan trắc lún trong giai đoạn thi công; - Quan trắc lún khi công trình đ−a vào sử dụng; Giai đoạn thi công, quan trắc lún th−ờng đ−ợc xác định theo tiến độ thi công và mức độ phức tạp của công trình. Để dễ dàng cho việc theo dõi, ng−ời ta đo theo tải trọng hoàn thành của quá trình xây dựng cụ thể là: - Công trình hoàn thành xong phần móng. - Công trình đạt tới 20% tải trọng. - Công trình đạt tới 50% tải trọng - Công trình đạt tới 75% tải trọng - Công trình đạt tới 100% tải trọng Đối với các công trình phức tạp, ngoài việc theo dõi chuyển dịch biến dạng của móng (khi hoàn thành xây xong phần móng) có thể cứ đạt 10% tải trọng thì cần phải quan trắc một lần. Tại mỗi lần quan trắc, kết quả so sánh với lần đo tr−ớc gần đó và sau khi xem xét hiệu chênh lệch cao của hai lần đo kề nhau ∆h (độ lún) là cơ sở để quyết định việc tăng dầy các lần đo hay cứ tiến hành đo theo tiến độ đã ấn định ngay từ đầu. - ở giai đoạn thứ hai khi công trình đ∙ đ−a vào sử dụng. Việc phân định số lần đo phụ thuộc hoàn toàn vào yêu cầu độ chính xác đo lún của mỗi công trình nh− đ∙ trình bày ở trên. Nếu sai số cho phép đo và cấp chính xác càng nhỏ thì các chu kỳ (thời gian) cách nhau càng lớn ng−ợc lại sai số cho phép đo và độ chính xác càng lớn thì chu kỳ đo cách nhau càng ít hơn. Khi công trình Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 7 - Lớp Trắc địa B-K48 có dấu hiệu biến dạng lớn thì chu kỳ đo với một số yêu cầu đặc biệt do ng−ời t− vấn hoặc thiết kế quy định. Thời kỳ công trình đi vào ổn định (tốc độ chuyển dịch của công trình đạt được từ 1mm /năm  2mm/năm), thời kỳ này chu kỳ quan trắc có thể là 6 tháng hoăc 1 năm và có thể là 2 năm. 2. Đối với quan trắc chuyển dịch ngang công trình Thời gian thực hiện các chu kỳ quan trắc chuyển dịch được tiến hành dựa vào các yếu tố : - Loại nhà và công trình; - Loại nền đất xây dựng nhà và công trình; - Đặc điểm áp lực ngang; - Mức độ chuyển dịch ngang; - Tiến độ thi công xây dựng công trình. Chu kỳ quan trắc đầu tiên được thực hiện ngay sau khi xây dựng móng công trình và trước khi có áp lực ngang tác động đến công trình. Các chu kỳ tiếp theo được thực hiện tuỳ thuộc vào mức tăng hoặc giảm áp lực ngang tác động vào công trình hoặc có thể quan trắc 2 tháng 1 lần trong thời gian xây dựng công trình. Trong thời gian sử dụng công trình, số lượng chu kỳ quan trắc được tiến hành từ 1  2 chu kỳ trong một năm, vào những thời điểm mà điều kiện ngoại cảnh khác biệt nhất. Ngoài ra cần phải quan trắc bổ sung đối với các công trình có độ chuyển dịch ngang lớn, hoặc quan trắc bổ sung để tìm ra nguyên nhân gây nên sự cố công trình. 1.2. quan trắc lún công trình 1.2.1. Các phương pháp quan trắc lún công trình a. Đo cao hình học Phương pháp này dựa trên nguyên lý sử dụng tia ngắm nằm ngang xác định chênh cao giữa hai điểm (Hình 1.1). Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 8 - Lớp Trắc địa B-K48 Hình 1.1. Trạm đo cao hình học Nếu máy thủy chuẩn đặt giữa khoảng A, B, ký hiệu (a), (b) là các số đọc tương ứng trên mia sau (đặt tại A) và mia trước (đặt tại B), khi đó chênh cao giữa hai điểm A, B được tính theo công thức: hAB = (a) – (b) Việc quan trắc để xác định độ lún công trình phải đ−ợc tiến hành theo một quy định đo cao hình học chính xác đặc biệt hay còn gọi là đo cao hình học tia ngắm ngắn. Những chỉ tiêu kỹ thuật của đo cao hình học tia ngắm ngắn được quy định ở bảng 1.3 Bảng 1.3 Chỉ tiêu kỹ thuật của thủy chuẩn hình học tia ngắm ngắn Chỉ tiêu Hạng thủy chuẩn I II III Chiều dài tia ngắm (m) ≤ 25 ≤ 25 ≤ 40 Chiều cao tia ngắm (m) ≥ 0,8 ≥ 0,5 ≥ 0,3 Chênh lệch khoảng ngắm (m): - Trên 1 trạm - Trên toàn tuyến 0,4 2,0 1,0 4,0 2,0 5,0 Sai số khép cho phép (mm) ≤ n3,0 ≤ n0,1 ≤ n0,2 b. Đo cao thuỷ tĩnh Phương pháp đo cao thủy tĩnh dựa trên nguyên lý bình thông nhau: “Bề mặt chất lỏng trong các bình thông nhau luôn có vị trí nằm ngang (vuông góc phương dây dọi) và có cùng một độ cao, không phụ thuộc vào hình dạng mặt cắt cũng như khối lượng chất lỏng trong các bình”. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 9 - Lớp Trắc địa B-K48 (a)-Vị trớ đo thuận (b)-Vị trớ đo đảo Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo máy đo cao thủy tĩnh Để xác định chênh cao h giữa hai điểm A, B nếu : - Đo thuận hAB = (d1 – S1) – (d2 – T1) - Đo đảo hAB = (d2 – S2) – (d1 – T2) Trong đó: S1, T1 (S2, T2) - số đọc trên thang số tại các bình N1 và N2 tương ứng. d1, d2 - khoảng cách từ vạch “0” của thang số đến mặt phẳng đáy của bình. Phương pháp này cho độ chính xác cao nhưng phạm vi ứng dụng hạn chế và chỉ dùng khi phương pháp thủy chuẩn hình học không có hiệu quả. c. Đo cao lượng giác Phương pháp đo cao lượng giác dựa trên nguyên lý xác định gián tiếp chênh cao thông qua việc đo góc nghiêng và khoảng cách. Phương pháp này có độ chính xác không cao nên chỉ dùng quan trắc các công trình có độ chính xác thấp và khi những điều kiện không thuận lợi hoặc kém hiệu quả đối với đo cao hình học. Trong quan trắc lún công trình thường sử dụng phương pháp đo cao lượng giác tia ngắm ngắn (chiều dài tia ngắm không vượt quá 100m). D l V Z B A i Hình 1.3: Đo cao lượng giác Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 10 - Lớp Trắc địa B-K48 Chênh cao giữa hai điểm A và B được xác định theo công thức: .ABh D ctgZ i l f    Hoặc: .ABh D tgV i l f    Trong đó: D là khoảng cách ngang, Z là góc thiên đỉnh, V là góc đứng, i là chiều cao máy , l là chiều cao tiêu, f là số hiệu chỉnh do chiết quang đứng. Trong thực tế sản xuất, đo cao hình học là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để quan trắc độ lún. Các phương pháp đo cao khác chỉ được dùng như biện pháp bổ trợ, khi yêu cầu độ chính xác quan trắc không cao hoặc điều kiện thực tế không cho phép áp dụng được đo cao hình học. Và như đã trình bày, để đạt độ chính xác cao trong quan trắc độ lún công trình chúng ta phải áp dụng đo cao hình học tia ngắm ngắn. Vì có những đặc thù nh− vâỵ nên phải có những yêu cầu riêng cho hệ thống lưới và các loại mốc dùng trong quan trắc lún công trình. Vấn đề này sẽ được chúng tôi trình bày ở phần tiếp theo. 1.2.2 Lưới khống chế và các loại mốc dùng trong quan trắc lún công trình Chuyển dịch thẳng đứng công trình là sự thay đổi độ cao của công trình theo thời gian, vì vậy để quan trắc chuyển dịch thẳng đứng công trình phải lập lưới khống chế độ cao nhằm xác định độ cao công trình ở các thời điểm để so sánh với nhau tìm ra chuyển dịch. Lưới khống chế trong quan trắc chuyển dịch là mạng lưới độc lập, được tiến hành đo lặp trong các chu kỳ quan trắc. Các mạng lưới này thông thường được xây dựng thành 2 bậc; bậc 1 là lưới khống chế cơ sở và bậc 2 là lưới quan trắc. a. Cấp lưới cơ sở Cao độ các điểm mốc của lưới khống chế cơ sở là số liệu gốc cho việc thính toán và đánh giá độ chuyển dịch của các điểm kiểm tra được gắn trên công trình cần theo dõi, và nếu chỉ cần một trong các mốc này bị chuyển dịch vị trí sẽ làm sai lệch vị trí các mốc quan trắc và tất nhiên điều này sẽ ảnh hưởng đến các kết quả đánh giá độ chuyển dịch của công trình. Do vậy các điểm khống chế cơ sở cần được bố trí tại những nơi có điều kiện Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 11 - Lớp Trắc địa B-K48 địa chất ổn định, nằm ngoài phạm vị chịu tác động của sự chuyển dịch công trình và đặc biệt phải có độ ổn định cao trong suốt quá trình quan trắc. Yêu cầu về hệ thống mốc cơ sở [7] Hệ thống mốc chuẩn đóng vai trò rất quan trọng, nó là điểm gốc của hệ chuẩn (hệ quy chiếu). Vì vậy cần xây dựng một hệ thống mốc chuẩn cố định, tức là độ cao của chúng không thay đổi theo thời gian. Nếu vì tr−ờng hợp quá khó khăn cũng có thể dựa vào các mốc chuẩn không ổn định tức là các mốc chuẩn này vẫn bị lún do những nguyên nhân khác gây ra, nh−ng phải biết đ−ợc quy luật lún của chúng để nội suy hoặc ngoại suy giá trị độ cao ở thời điểm nào đó với độ chính xác cần thiết. Tuy nhiên, việc xác định đ−ợc độ ổn định của các mốc chuẩn là rất khó khăn và phức tạp. Vì thế khi xây dựng hệ thống mốc chuẩn phải nghiên cứu kỹ các tài liệu địa chất công trình, địa chất thuỷ văn. Số l−ợng mốc chuẩn phải đủ và đ−ờng tuyến dẫn từ các mốc chuẩn gốc phải chính xác, hợp lý và ổn định và có đủ điều kiện kiểm tra, đánh giá đ−ợc sự ổn định của chúng. Về số l−ợng mốc chuẩn: nên tạo thành những cụm hệ thống mốc chuẩn, mỗi cụm này có ít nhất 3 mốc. Tuỳ thuộc vào quy mô và diện tích của nhà và công trình xây dựng mà bố trí số l−ợng mốc chuẩn và số cụm. Các mốc chuẩn phải đ−ợc đặt ở tầng đá gốc hoặc tầng cuội sỏi, trong tr−ờng hợp này mốc chuẩn phải đ−ợc cấu tạo theo kiểu chôn sâu nh− hình 1.4 (a) Trong tr−ờng hợp khó khăn, có thể xây dựng mốc chôn nông nh− hình 1.4 (b) Các mốc này đ−ợc quy định với kích th−ớc lớn, có đế rộng và đ−ợc chôn ở những nơi có cấu tạo địa chất ổn định , cách xa hợp lý nơi quan trắc lún (th−ờng cách xa công trình quan trắc lún là 2/3H, H là chiều cao của công trình) không chôn ở nơi ngập n−ớc, s−ờn đất tr−ợt, gò đống, bờ đê, bãi đổ và phải xa đ−ờng sắt hơn 50m, cách đ−ờng ô tô 30m. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 12 - Lớp Trắc địa B-K48 Hình 1.4- Mốc cơ sở chôn sâu (a) và chôn nông (b). 2 4 l 1 6 7 5 3aa 1 -ố n g b ả o v ệ 2 -T ầ n g đ ấ t cứ n g 3 - L õ i m ố c k im lo ạ i 4 - Đ ệm x ố p 5 - Đ ầ u m ố c h ìn h ch ỏ m cầ u 6 - N ắ p b ả o v ệ m ố c 7 - H ố b ả o v ệ Hình 1.5 Kết cấu mốc chôn sâu lõi đơn b. Cấp lưới quan trắc Bao gồm các điểm kiểm tra gắn lên công trình chuyển dịch cùng với công trình. Lưới phải đảm bảo các yêu cầu: - Các điểm kiểm tra được bố trí đều trên mặt bằng của công trình nơi dự kiến chuyển dịch thẳng đứng là lớn nhất. - Các mốc thường được gắn vào phần chịu lực của công trình cao hơn cốt “0” từ 20 đến 50 cm, nơi thuận tiễn cho quan trắc. Yêu cầu về hệ thống mốc quan trắc Trên các công trình quan trắc lún phải gắn các mốc quan trắc lún theo quy định (hình 1.5), các mốc này đ−ợc làm bằng thép không rỉ, bằng đồng hay bằng sắt mạ. Khi thiết kế đặt vị trí các mốc này phải tính đến cấu trúc móng ( kết cấu tải trọng động), các điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 13 - Lớp Trắc địa B-K48 Hình 1.6- Mốc lún gắn vào thân công trình. Các mốc lớn phải đ−ợc đặt theo các trục dọc và ngang móng để phát hiện độ võng, độ nghiêng theo h−ớng dọc và ngang nhà , ở những vị trí có thể dự đoán lún mạnh, ở các chỗ giao tiếp của các khối kề nhau, theo các cạnh của các mạch co ngót hoặc khe lún, xung quanh các vùng có tải trọng động lớn và các vùng có điều kiện địa chất kém hơn. Các mốc này cần phải đ−ợc bảo vệ trong suất thời gian quan trắc. ở những công trình đặc biệt, còn phải đặt ở móng những mốc đo nhiệt độ đế móng và những mốc quan trắc mức n−ớc ngầm. Các mốc này đ−ợc quy định cụ thể cho mỗi công trình. Hai cấp lưới này tạo nên một hệ thống độ cao thống nhất và trong mỗi chu kỳ chúng được đo đạc đồng thời. 1.2.3. Quy trình thực hiện quan trắc lún công trình a. Xác định sai số tổng hợp các bấc lưới Sai số tổng hợp các bậc lưới được xác định trên cơ sở yêu cầu độ chính xác quan trắc lún. Nếu yêu cầu đưa ra là sai số tuyệt đối độ lún thì việc xác định sai số độ cao tổng hợp được thực hiện như sau: Gọi S là độ lún tuyệt đối của điểm kiểm tra giữa 2 chu kỳ kề nhau, Sm là sai số trung phương xác định độ lún tuyệt đối của nó. Ta có: iS = jiS - 1jiS = jiH - 1jiH (1.1) Giả thiết trong các chu kỳ được đo cùng 1 độ chính xác, thì: 2 Sm = 2jHm + 21jHm (1.2) Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 14 - Lớp Trắc địa B-K48 Hay : Sm = Hm . 2 ( 1.3) Trong đó Hm được hiểu là sai số trung phương xác định độ cao điểm yếu nhất trong mạng lưới quan trắc. Từ (1.3) ta có Hm = 2 Sm (1.4) Hm chính là sai số trung phương tổng hợp của 2 bậc lưới. Nếu gọi IH m , IIH m là thành phần ảnh hưởng của mỗi bậc lưới đến độ chính xác xác định độ cao điểm yếu nhất. khi đó: 2Hm = 2IHm + 2IIHm (1.5) Giữa 2 bậc lưới có hệ số suy giảm độ chính xác: IIH m = K. IH m (1.6) 2 Hm = 2IHm +K 2 . 2IIHm = (1+ K 2 ) 2IHm (1.7) Trên cơ sở đó, sai số của các bậc lưới trong quan trắc độ lún được tính như sau: - Đối với bậc lưới cơ sở : IH m = )1( 2 K mH = )1(2 2 K mS (1.8) - Đối với bậc lưới quan trắc : IIH m = K. IH m = )1(2 . 2 K mK S (1.9) b. Ước tính độ chính xác quan trắc lún công trình Ước tính độ chính xác lưới độ cao được thực hiện nhằm xác định chỉ tiêu độ chính xác mà lưới có thể đạt được trong điều kiện đồ hình lưới và sai số do chênh cao trên 1km chiều dài tuyến đo (hoặc sai số chênh cao trên 1 trạm đo), sao cho độ chính xác của lưới thoả mãn yêu cầu cho trước. Trong quan trắc lún công trình thì lưới quan trắc độ lún là mạng lưới có kích thước nhỏ, vì vậy thường dùng tiêu chuẩn sai số chênh cao trạm đo để làm chỉ tiêu độ chính xác đo đạc. Theo mục a chúng ta đã xác định được sai số của các cấp lưới trong quan trắc độ lún, dựa vào cái này chúng ta xác định được sai số trung phương ngẫu nhiên trên 1 trạm máy đối với từng cấp lưới. Cụ thể như sau: Từ (1.8), (1.9) ta xác định sai số trung phương ngẫu nhiên trên 1 trạm máy  đối với từng cấp lưới như sau: Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 15 - Lớp Trắc địa B-K48 1 = 1 yn H Q m I , 2 = 2 yn H Q m II (1.10) Với 1ynQ , 2ynQ là trọng số đảo độ cao điểm yếu nhất của từng cấp lưới và được xác định bằng phương pháp chặt chẽ. Và 1 , 2 là cơ sở để lựa chọn máy móc và chương trình đo ngắm hợp lý. c. Đo đạc lưới Yêu cầu về máy và dụng cụ đo: Khi phải quan trắc lún công trình với độ chính xác thuỷ chuẩn hạng 1 có thể sử dụng các loại máy Ni004, Ni002, H1 và các loại có độ chính xác t−ơng đ−ơng và mia Invar với khoảng chia nhỏ nhất là 5mm, trên mia có gắn ống thuỷ tròn, sai số chiều dài 1m trên mia không lớn hơn 0.15mm. Khi phải quan trắc lún công trình với độ chính xác hạng 2 có thể dùng các loại máy Ni004, WILD N3, H1, KONi -007… và mia Invar nh− trên. Máy thuỷ bình và mia Invar nh− trên. Giá trị góc i không đ−ợc lớn hơn 8''. d. Các yêu cầu về đo Như đã nói ở trên việc quan trắc để xác định độ lún công trình phải đ−ợc tiến hành theo một quy định đo cao hình học chính xác đặc biệt hay còn gọi là đo cao hình học tia ngắm ngắn. Như vậy khi tiến hành đo đạc hệ thống lưới quan trắc cần thực hiện đúng các yêu cầu kỹ thuật của thủy chuẩn hình học tia ngắm ngắn được quy định ở bảng 1.3 . Khi đo bằng một mia, phải đo theo trình tự (S -S -T -T). Thời gian đo một trạm phải nhỏ hơn 5 phút. Trước khi tiến hành đo đạc cần phải thực hiện kiểm nghiệm máy và mia theo yêu cầu của thủy chuẩn chính xác. Trong đó đặc biệt chú ý sai số góc i và độ nghiêng của lưới chỉ. Trong mỗi chu kỳ công tác đo đạc phải được thực hiện bởi cùng 1 loại máy, cùng 1 người đo, cùng 1 sơ đồ đo để đảm bảo : jHm = 1jHm . Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 16 - Lớp Trắc địa B-K48 e. Xử lý số liệu đo đạc Việc tính toán bình sai các kết quả quan trắc lún của từng chu kì và toàn bộ quá trình đo đ−ợc tiến hành bằng ph−ơng pháp số bình ph−ơng nhỏ nhất. Để nhanh chóng và đảm bảo độ tin cậy cần thực hiện công việc này trên máy vi tính với ch−ơng trình mẫu đã đ−ợc lập sẵn. Kết quả của quá trình tính toán phải đạt đ−ợc các nội dung sau: - Độ lún, độ lún lớn nhất, độ lún nhỏ nhất, độ lún trung bình của tất cả các điểm trên công trình (hay -Tốc độ lún, tốc độ lún lớn nhất, tốc độ lún nhỏ nhất, tốc độ lún trung bình của tất cả các điểm và toàn công trình ). - Chênh lệch lún trung bình của các điểm theo các chu kì và của toàn công trình; - Sai số trung ph−ơng xác định độ cao tại các điểm; Toàn bộ các kết quả trên cần biểu thị bằng các biểu đồ: - Biểu đồ lún đặc tr−ng của các điểm lún lớn nhất và lún nhỏ nhất trong toàn bộ thời gian đo lún nh− hình 1.7. - Mặt cắt độ lún theo trục (trục ngang và trục dọc công trình) nh− hình 1.8. - Bình đồ đ−ờng đẳng lún ( đ−ờng cùng độ cao) nh− hình1.9. - Mặt cắt lún theo không gian 3 chiều nh− hình vẽ 1.10. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 17 - Lớp Trắc địa B-K48 Hình 1.7 Biểu đồ lún đặc trưng của các điểm lún lớn nhất và nhỏ nhất trong toàn bộ thời gian đo lún. Hình 1.8 Mặt cắt độ lún theo trục. Hình1. 9 Bình đồ đường đẳng lún. Hình1.10 Mặt lún không gian ba chiều. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 18 - Lớp Trắc địa B-K48 1.2.4. Kỹ thuật xử lý số liệu quan trắc lún công trình a. Yêu cầu của công tác xử lý số liệu Công tác xử lý số liệu quan trắc lún công trình phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Trong tất cả các chu kỳ quan trắc cần phải tính toán bình sai lưới trong cùng một hệ thống độ cao đã chọn kể từ chu kỳ đầu tiên. - Việc xử lý số liệu đo đạc phải được thực hiện sao cho các kết quả bình sai không chịu ảnh hưởng sai số của số liệu gốc (sai số xác định số liệu gốc) và những chuyển dịch nếu có của các số liệu gốc. b. Nhiệm vụ của công tác xử lý số liệu Lưới độ cao đo lún công trình thực chất là một mạng lưới đo lặp ở nhiều thời điểm (mỗi thời điểm là một chu kỳ). Việc xử lý hệ thống lưới độ cao đo lún tại một thời điểm nào đó thực chất là định vị mạng lưới theo nhứng điểm độ cao gốc ổn định tại thời điểm đó. Như vậy, khi xử lý hệ thống lưới độ cao đo lún cần phải giải quyết đồng thời 2 nhiệm vụ sau đây: - Phân tích hệ thống lưới độ cao cơ sở, tìm ra những điểm độ cao gốc ổn định và hiệu chỉnh vào những điểm không ổn định tại thời điểm xử lý lưới. - Bình sai lưới quan trắc, xác định độ cao của các điểm đo lún gắn trên công trình. Hai nhiệm vụ này đồng thời cũng là quy trình của việc xử lý số liệu quan trắc lún công trình. 1.2.5. Tiêu chuẩn ổn định của các mốc độ cao cơ sở trong đo lún công trình [5] Như chúng ta đã biết, lưới độ cao đo lún công trình là hệ thống lưới độc lập 2 cấp, trong đó các điểm độ cao cơ sở tại thời điểm xử lý lưới chưa hẳn đã hoàn toàn ổn định: chúng có bản chất là lưới tự do. Hơn nữa, giá trị giới hạn về sự ổn định của các mốc cơ sở cần phải được xác định xuất phát từ độ chính xác cần thiết đo lún công trình. Phù hợp với đặc điểm đó, trong đồ án này chúng tôi xin đưa ra tiêu chuẩn ổn định của các mốc cơ sở do TS. Nguyễn Quang Phúc đề xuất. Cụ thể như sau: Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 19 - Lớp Trắc địa B-K48 Gọi: Sm là sai số trung phương xác định độ lún công trình. ISm , IISm là thành phần ảnh hưởng của các bậc lưới cơ sở và quan trắc đến độ chính xác xác định lún của công trình. iH là sự thay đổi độ cao của mốc độ cao cơ sở thứ i giữa 2 chu kỳ quan trắc. Hệ thống lưới khống chế độ cao trong đo lún công trình là hệ thống 2 bậc lưới, vì vậy ta có thể viết: 222 21 SSS mmm Mức ảnh hưởng của mỗi bậc lưới đến độ chính xác quan trắc lún khác nhau bởi hệ số K (là hệ số biểu diễn mức ảnh hưởng đến các bậc lưới). Nghĩa là IISm = K. ISm . Ta có : 12   K m m SS I Do đó, tiêu chuẩn ổn định của các mốc cơ sở là sự thay đổi độ cao của chúng giữa hai thời điểm so sánh cần thoả mãn bất đẳng thức sau đây : | iH |  t. ISm (1.11) (Những điểm có: | iH |  t. ISm sẽ là những điểm không ổn định). Với t là hệ số chuyển đổi từ giá trị trung phương sang giá trị giới hạn. Thông thường chọn K = 3 và t = 3. Trong phần lớn các trường hợp, độ chính xác đo lún lấy bằng )(0.1 mmmS  . Từ đây ta có thể xác định ảnh hưởng của bậc lưới cơ sở đến độ chính xác xác định lún của công trình là: mm K m m SS I 32.012    sVì thế trong phần lớn các trường hợp, ta cần có: | iH |  t. ISm = 0.95 mm (1.12) Với tiêu chuẩn ổn định như trên hoàn toàn phù hợp, bởi vì: - Lưới độ cao đo lún công trình là hệ thống lưới độc lập 2 cấp, trong đó các điểm độ cao cơ sở tại thời điểm xử lý lưới chưa hẳn đã hoàn toàn ổn định: chúng có bản chất là lưới tự do. - Giá trị giới hạn về sự ổn định của các mốc cơ sở được xác định xuất phát từ độ chính xác cần thiết đo lún công trình. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 20 - Lớp Trắc địa B-K48 1.3. thực trạng công tác quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình ở nước ta Đất nước đang dần chuyển mình mạnh mẽ bước vào giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Một trong những minh chứng cho sự chuyển mình đó là tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng phục vụ phát triển kinh tế và đáp ứng nhu cầu đời sống xã hội. Trong bối cảnh đó, công tác trắc địa nói chung và công tác quan trắc công trình nói riêng đóng một vai trò quan trọng. Nước ta nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp của khí hậu nhiệt đới gió mùa nên thường xuyên xẩy ra bão lũ, khí hậu khắc nghiệt. Với địa chất ở các khu vực là không đồng đều và có những khu vực địa chất rất yếu, mạng lưới sông ngòi dày đặc thường xuyên xẩy ra hiện tượng sụt lún, và bên cạnh đó là vấn đề khai thác nguồn nước ngầm chưa hợp lý… Những lý do trên đã tác động trực tiếp tới các công trình xây dựng gây nên hiện tượng chuyển dịch và biến dạng công trình. Tiêu biểu là ở TP Hà Nội, Hà Nội vốn nằm trên nền đất bùn, kém ổn định, lại thêm việc khai thác nước ngầm ồ ạt đã dẫn tới sự sụt lún của lớp đất nền. Có thể nêu ra một số công trình tiêu biểu đó là: - Khu chung cư 5 tầng C1 Thành Công- Ba Đình, tầng 1 ban đầu cao 2.5m nay chỉ còn 1m, nơi lún nhiều nhất là 1.8m. Hình 1.11 Nhà C1 Thành Công lún (a) 1.5m và nghiêng (b) 15 0 - Theo Viện khoa học công nghệ và kinh tế xây dựng Hà Nội – Sở xây dựng Hà Nội, kết quả quan trắc lún bề mặt đất tại 10 trạm đo lún trong những năm qua đã phản ánh sự sụt lún tại 10 vị trí. Có nhiều nơi tốc độ lún là tương đối lún như : khu Thành Công là 41.42mm/năm, khu Ngô Sỹ Liên là Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 21 - Lớp Trắc địa B-K48 31.52m/năm, khu Pháp Vân là 22.16 mm/năm ….. Do đó, ở nước ta việc theo dõi chuyển dịch và biến dạng các công trình xây dựng đang được nhiều đơn vị và tổ chức quan tâm. Tuy nhiên công tác theo dõi chuyển dịch và biến dạng công trình xây dựng được thực hiện cho những công trình lớn và trung bình như nhà cao tầng, nhà máy, đập thủy điện, công trình giao thông…. Với các công trình vừa và nhỏ như công trình dân dụng…thì công tác quan trắc chuyển dịch biến dạng chưa được chú trọng đúng mức hoặc có thể do một số lý do khác mà hiện tượng các công trình này bị chuyển dịch và biến dạng ngoài khả năng kiểm soát đã gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng . Đây là vấn đề còn bất cập, nếu chúng ta có những biện pháp theo dõi từ đó có thể đưa ra được những cảnh báo và tìm được những biện pháp phòng chống hiệu quả của chuyển dịch và biến dạng công trình. Nhất là với tốc độ phát triển cơ sở hạ tầng rất mạnh như hiện nay, thông tin về chuyển dịch biến dạng luôn có giá trị cao. - Hiện nay ở Việt Nam, quan trắc lún công trình được thực hiện chủ yếu bằng phương pháp đo cao hình học. - Máy móc sử dụng thường là máy thuỷ chuẩn có độ chính xác cao như Ni004, Ni007 và các máy có độ chính xác tương đương. Thời gian gần đây còn có sử dụng thêm máy thuỷ chuẩn số như DNA03, DNA10… Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 22 - Lớp Trắc địa B-K48 Chương 2 Khảo sát phương pháp bình sai lưới trắc địa tự do 2.1. khái niệm về lưới trắc địa tự do Trong các mạng lưới trắc địa, tuỳ thuộc vào số lượng và chất lượng của số liệu gốc (số liệu khởi tính), có thể chia ra làm hai loại lưới sau đây [2]. 2.1.1 Lưới phụ thuộc Là lưới có thừa số liệu gốc để xác định hình dạng, kích thước và định vị lưới trong một hệ toạ độ nào đó. Số liệu gốc thừa có thể là: - Toạ độ (hoặc cao độ) các điểm khởi tính của lưới cấp trên. - Các chiều dài cạnh hoặc các phương vị cạnh khởi tính đã được xác định với độ chính xác cao, coi như không có sai số. 2.1.2. Lưới tự do Loại lưới này có thể phân ra thành 2 trường hợp: a. Lưới tự do không có số khuyết Là lưới có số liệu gốc tối thiểu vừa đủ để xác định hình dạng, kích thước và định vị lưới trong một hệ toạ độ. Như đã biết, số liệu gốc tối thiểu vừa đủ đối với lưới trắc địa mặt bằng là 4, bao gồm 4 toạ độ của 2 điểm hoặc 2 toạ độ của một điểm, chiều dài và phương vị của một cạnh. Với lưới độ cao, số liệu gốc tối thiểu vừa đủ là 1 và với lưới toạ độ không gian là 7. Loại lưới này còn có tên gọi là lưới tự do bậc 0. b. Lưới tự do có số khuyết Là lưới thiếu số liệu gốc tối thiểu cần thiết cho việc định vị. Đối với lưới mặt bằng, số khuyết d có thể bằng 1, 2, 3 hoặc 4; với lưới độ cao , số khuyết lớn nhất là 1 và đối với lưới không gian thì số khuyết lớn nhất là 7. Trong đồ an này đề lưới tự do được hiểu là lưới tự do có số khuyết d > 0. Xét về mặt chất lượng, nếu lưới trắc địa số liệu gốc có sai số vượt quá sai số đo thì mạng lưới cũng được coi là lưới tự do, trong trường hợp này số liệu gốc chỉ có tác dụng là cơ sở cho việc định vị lưới. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 23 - Lớp Trắc địa B-K48 2.2. mô hình toán học của phương pháp bình sai lưới tự do 2.2.1 Mô hình bài toán bình sai lưới tự do Chúng ta hãy xem xét mô hình bài toán bình sai lưới tự do trên cơ sở của phương pháp bình sai gián tiếp kèm điều kiện. Giả sử một mạng lưới tự do được bình sai theo phương pháp bình sai gián tiếp: Hệ phương trình số hiệu chỉnh được xác định là: LXAV  . (2.1) Trong đó: V, L là vector số hiệu chỉnh và vector số hạng tự do A là ma trận hệ số X là vector ẩn số Trong lưới tự do thiếu các yếu tố định vị tối thiểu nên ma trận hệ số hệ phương trình số hiệu chỉnh (2.1) có các cột phụ thuộc (số lượng cột phụ thuộc bằng số khuyết trong lưới). Khi chuyển từ hệ phương trình số hiệu chỉnh đến hệ phương trình chuẩn theo nguyên lý số bình phương nhỏ nhất sẽ thu được: R . X + b = 0 (2.2) Với: PAAR T , PLAb T Do lưới còn thiếu số liệu gốc tối thiểu nên hệ phương trình (2.2) có những đặc điểm sau : - Tổng các phần tử theo hàng hoặc theo cột đều bằng 0:    t j ị t i ị rr 11 0 - Không tồn tại phép nghịch đảo ma trận R, do Det(R) = 0 Hệ phương trình chuẩn (2.2) vì vậy không thể giải hệ trên theo các phương pháp thông thường. Muốn giải được nó cần bổ sung điều kiện: TC . X + CL = 0 (2.3) Trong đó, CL là vector không ngẫu nhiên tự chọn, thông thường CL = 0. Ma trận TC có d hàng độc lập tuyến tính. Giải bài toán để ma trận X thoả mãn đồng thời điều kiện (2.1) và (2.3) ta sử dụng nguyên lý số bình phương nhỏ nhất dạng: Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 24 - Lớp Trắc địa B-K48 min)(2 ,  XCKVV TTTXV (2.4) Trong đó K là số liên hệ. Thoả mãn điều kiện (2.4) ta suy ra: 0 ,  XVd Lúc này ta được: 0)(  LACKXAA TT Có thể viết lại như sau: 0 bCKRX (2.5) Như vậy ghép (2.5) và (2.3) chúng ta có hệ phương trình chuẩn mở rộng: 0 00        b K X C CR T (2.6) Ma trận hệ số của hệ phương trình (2.4) không suy biến nên có nghịch đảo thường :       00 ~ 1 TT T TR C CR (2.7) Với ma trận ~R là một dạng giả nghịch đảo của R và được xác định theo công thức: TT TTCCRR .)( 1~   (2.8) Với 1)(  BCBT T (2.9) Trong (2.7). như chúng ta đã biết, C là ma trận hệ số của điều kiện bổ sung (2.3), còn B được gọi là ma trận hệ số của phép chuyển đổi toạ độ Helmert. TB )11...111( (2.10) Ma trận B có các tính chất sau:     0 0 RB AB (2.11) Giữa C và B tồn tại mối quan hệ: BEC O (2.12) Khi đó nghiệm của hệ phương trình (2.6) được xác định theo công thức: bRX ~ (2.13) Đánh giá độ chính xác được thực hiện theo phương pháp bình sai gián tiếp kèm điều kiện. - Sai số trung phương trọng số đơn vị: dtn PVV T  (2.14) Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 25 - Lớp Trắc địa B-K48 - Sai số trung phương của hàm số: F F P m 1  (2.15) Với fRf P T F ~ 1  Trong đó: dtn PVV T  là sai số trung phương trọng số đơn vị. Với n-t+d là số lượng trị đo thừa trong lưới. n là số lượng trị đo; t là số lượng ẩn số; d là số khuyết của lưới; f là vector hệ số khai triển của hàm số; Trong trường hợp BC  từ (2.9) ta có 1)(  BBBT T , ma trận giả nghịch đảo ~R được gọi là ma trận nghịch đảo tổng quát và được ký hiệu là R : TTTT BBBBBBBBRR 111 )()().(   (2.16) Nếu ma trận B đã được quy chuẩn, sẽ có công thức đơn giản hơn: TT BBBBRR .).( 1   (2.17) Ma trận R có đầy đủ các tính chất của một ma trận nghịch đảo thông thường. Cụ thể là: - Sp R = min - Dùng R để tính nghiệm: X = - R b - Dùng R để đánh giá độ chính xác:  RKX 2  (2.18) Với X K là ma trận tương quan của vector bình sai. Nhận xét: Xem mô hình của bài toán bình sai lưới tự do cho phép chúng tôi rút ra một số nhận xét sau: Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 26 - Lớp Trắc địa B-K48 1. Bình sai lưới tự do thực chất là bài toán bình sai gián tiếp kèm điều kiện. Có nhiều cách để giải hệ phương trình chuẩn suy biến. Điều kiện bổ sung (2.3) là một trong những thuật toán nhằm khử tính suy biến của ma trận hệ số hệ phương trình chuẩn (2.2). 2. Trong (2.8) có sự tham gia của ma trận điều kiện C. Vì vậy, việc lựa chọn điều kiện bổ sung (2.3) sẽ làm thay đổi vector nghiệm, nói cách khác, chúng có ảnh hưởng tới độ cao bình sai. 3. Ma trận C cần phải được lựa chọn một cách thích hợp, phù hợp với đặc điểm và bản chất của từng loại lưới. Tính linh hoạt của việc lựa chọn ma trận điều kiện C là một trong những tính chất quan trọng, định hướng cho những nghiên cứu sâu hơn khi sử dụng mô hình bình sai này để xử lý các mạng lưới trắc địa có bản chất là lưới tự do. 2.2.2 Ví dụ về bình sai lưới tự do Giả sử có một lưới độ cao như hình 2.1. Các chênh cao đo cùng độ chính xác và có giá trị như sau: 1h = 1.2 mm; 2h = 1.0mm; 3h = 2.8mm. Chọn TH )8.28.11.1(' Hình 2.1 Sơ đồ lưới độ cao 1 2 3 h2h3 h1 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 27 - Lớp Trắc địa B-K48 Lần lượt có:             101 110 011 A ; )1.105.0( TL ;            2 12 112 R ; )1.15.06.1( Tb ; )111(TB Giả sử chọn điều kiện định vị )110(TC , Lúc đó :             301 031 112 )( TCCR ;           417.0083.0250.0 083.0417.0250.0 250.0250.0750.0 )( 1TCCR )111( 2 1TT ;           167.0 167.0167.0 00500.0 )( 1~~ TT TTCCRR Vector ẩn số: TbRX )1.01.08.0(~  Vector số hiệu chỉnh: TLAXV )2.02.02.0(  Trị đo sau bình sai: Th )6.22.14.1(0  Độ cao các điểm lưới sau bình: TH )9.27.13.0(0  Sai số trung phương trọng số đơn vị dtn PVV T  =  0.35 mm Độ chính xác độ cao các điểm lưới: 25.0500.035.0 1 Hm mm 14.0167.035.02 Hm mm 14.0167.035.03 Hm mm Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 28 - Lớp Trắc địa B-K48 2.3. tính chất cơ bản của kết quả bình sai lưới tự do 2.3.1 Tính chất của bài toán bình sai lưới tự do Trong mục này chúng tôi xin đưa ra ví dụ về bình sai một mạng lưới độ cao tự do nhằm kiểm chứng các tính chất của phương pháp bình sai lưới tự do. Một lưới độ cao như hình 2.3. - Độ cao các điểm lưới ở chu kỳ trước (bảng 2.1): Bảng 2.1 Độ cao các điểm chu kỳ trước Hình 2.3 Đồ hình lưới độ cao tự do - Trị đo của lưới (bảng 2.2) Bảng 2.2 Trị đo của lưới Các lựa chọn ma trận định vị C Lựa chọn 1: )1111(TC Lựa chọn 2: )1110(TC Lựa chọn 3: )1100(TC Lựa chọn 4: )1000(TC Kết quả bình sai bảng 2.3 Bảng 2.3 Kết quả bình sai Tờn Điểm Độ Cao Đơn vị H1 7010.19 mm H2 7278.16 mm H3 6070.19 mm H4 7213.93 mm Chờnh Cao Trị đo (mm) Số Trạm h1-2 273.08 2 h2-3 -1209.43 3 h3-4 1143.78 1 h4-1 -207.34 2 h1-3 -936.08 4 Lựachọn Vector nghịêm XXT SpQ Vector số hiệu chỉnh 1 X -3.13 2.00 0.57 0.56 9.80 2.08 V 0.02 0.03 -0.05 -0.09 -0.22 2 X -4.17 0.96 -0.48 -0.48 17.41 2.28 V 0.02 0.03 -0.05 -0.09 -0.22 3 X -3.69 1.43 0.00 0.00 13.65 3.06 V 0.02 0.03 -0.05 -0.09 -0.22 4 X -3.69 1.43 0.00 0.00 13.65 4.00 V 0.02 0.03 -0.05 -0.09 -0.22 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 29 - Lớp Trắc địa B-K48 Từ ví dụ trên chúng ta rút ra các tính chất sau: - Tính chất của vector trị bình sai của các đại lượng: Vector trị bình sai của các đại lượng đo là duy nhất, không phụ thuộc vào sự lựa chọn ma trận định vị C cũng như lựa chọn vector tọa độ gần đúng (Bảng 2.3) - Tính chất vết của ma trận trọng số đảo R : Vết toàn cục của ma trận giả nghịch đảo ứng với khối C = B là nhỏ nhất (Bảng 2.3) min)( 11 RSp 2.3.2 Một số nhận xét về bình sai lưới trắc địa tự do So sánh mô hình của bài toán bình sai lưới tự do với các bài toán bình sai khác theo nguyên lý của phương pháp số bình phương nhỏ nhất, chúng ta có thể rút ra một số nhận xét sau: 1. Trong bài toán bình sai điều kiện cũng như bình sai gián tiếp với số liệu gốc, tập hợp số liệu gốc tham gia vào quá trình bình sai mạng lưới. Kết quả bình sai vì thế chịu ảnh hưởng của sai số số liệu gốc và những chuyển dịch của các số liệu gốc. 2. Giải pháp bình sai lưới tự do bậc 0 và bình sai có tính đến ảnh hưởng sai số của số liệu gốc sẽ loại trừ được ảnh hưởng sai số của số liệu gốc. Tuy nhiên đối với các mạng lưới quan trắc chuyển dịch thì lượng chênh do chuyển dịch của tập hợp số liệu gốc vẫn tồn tại trong kết quả bình sai. 3. Trong bài toán bình sai lưới tự do, tập hợp số liệu gốc chỉ tham gia vào quá trình định vị, mà không tham gia vào quá trình bình sai, vì vậy vector trị bình sai nhận được không chịu ảnh hưởng của sai số số liệu gốc và những chuyển dịch của cacsố liệu gốc. Đây lại là một đặc điểm nữa rất quan trọng, cho thấy tính ưu việt của phương pháp bình sai tự do so với các phương pháp bình sai thông thường. Đặc điểm này được chúng tôi khai thác ứng dụng trong vấn đề định vị hệ thống lưới độ cao đo lún công trình. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 30 - Lớp Trắc địa B-K48 2.4. vấn đề định vị hệ thống lưới độ cao đo lún Như chúng ta đã biết lưới độ cao đo lún công trình là dạng lưới cục bộ bao gồm 2 cấp. Cấp lưới cơ sở có tác dụng làm gốc khởi tính cho cả hệ thống lưới độ cao, cấp lưới quan trắc gồm các điểm đo lún gắn trên công trình và trực tiếp chuyển dịch cùng với công trình. Nếu như tập hợp các điểm độ cao gốc là tuyệt đối ổn định, thì độ cao các điểm của lưới quan trắc sẽ được xác định theo các điểm gốc độ cao, giải pháp bình sai gián tiếp với số liệu gốc trong trường hợp này là có thể chấp nhận được. Tuy nhiên, khó có thể đảm bảo rằng, trong suốt quá trình quan trắc theo dõi độ lún công trình, các điểm độ cao gốc lại không bị thay đổi giá trị độ cao. Điều đó có nghĩa là, mạng lưới độ cao đo lún công trình có hệ thống các điểm gốc có thể không ổn định chúng có bản chất là lưới tự do. Giải pháp bình sai gián tiếp với số liệu gốc trong trường hợp này không còn phù hợp. Vì vậy cần áp dụng thuật toán bình sai tự do cho dạng lưới này. Vận dụng mô hình bình sai lưới tự do trong trường hợp xử lý lưới độ cao đo lún, vấn đề định vị được chúng tôi triển khai như sau: - Bình sai hỗn hợp cả hai cấp lưới với số khuyết d = 1 có tính đến trọng số của chúng. - Điều kiện định vị TC . X + CL = 0 . Trong đó )...( 321 tT ccccC  Các phần tử ic ( ti  1 ) được xác định như sau: ic = 1 ứng với các điểm độ cao cơ sở. ic = 0 ứng với các điểm của lưới quan trắc. - Những điểm độ cao cơ sở không ổn định sẽ bị loại, cho đến khi ic = 1 chỉ hoàn toàn ứng với những điểm độ cao cơ sở ổn định nhất. Như vậy, việc xây dựng điều kiện định vị là quá trình tính lặp, được thực hiện đồng thời với quá trình bình sai. Lưới độ cao đo lún công trình thực chất là một mạng lưới do lặp ở nhiều thời điểm (mỗi thời điểm là một chu kỳ). Việc xử lý lưới quan trắc tại một thời điểm nào đó thực chất là xác định độ cao các điểm của lưới dựa vào Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 31 - Lớp Trắc địa B-K48 những điểm độ cao gốc ổn định tại thời điểm đó. Như vậy, khi xử lý hệ thống lưới độ cao đo lún cần phải giải quyết 2 nhiệm vụ đó là: - Thứ nhất, phân tích hệ thống lưới độ cao cơ sở, tìm ra những điểm độ cao gốc ổn định tại thời điểm xử lý lưới. - Thứ hai, bình sai lưới quan trắc, xác định độ cao của các điểm đo lún gắn trên công trình trong hệ thống các điểm gốc ổn định. Nghiên cứu mô hình của bài toán bình sai tự do với ưu điểm tập hợp số liệu gốc chỉ tham gia vào quá trình định vị, mà không tham gia vào quá trình bình sai, vì vậy vector trị bình sai nhận được không chịu ảnh hưởng của sai số số liệu gốc và những chuyển dịch (nếu có) của các số liệu gốc. Và theo những yêu cầu nói trên của việc định vị hệ thống lưới độ cao đo lún, chúng tôi nhận thấy rằng việc sử dụng thuật toán bình sai tự do để xử lý hệ thống lứới độ cao là một giải pháp toàn dịên, phù hợp với đặc điểm và bản chất của dạng lưới này. Sự phù hợp đó không chỉ dừng lại ở ý nghĩa điều kiện định vị TC . X + CL = 0, mà còn cho phép xử lý đồng thời 2 cấp lưới, toạ ra khả năng tự động hoá cao khi sử dụng máy tính điện tử. Do đó, khi nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu đo lún công trình chúng tôi nhận thấy cần giải quyết hai vấn đề sau: - Xây dựng một quy trình hợp lý để có thể giải quyết được đồng thời 2 nhiệm vụ kể trên khi xử lý các mạng lưới độ cao đo lún công trình. - Xây dựng một chương trình phần mềm theo thuật toán bình sai tự do phù hợp với quy trình đã nêu để tự động hoá xử lý số liệu đo lún. Vấn đề này sẽ được chúng tôi giải quyết trong chương sau. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 32 - Lớp Trắc địa B-K48 Chương 3 xử lý số liệu quan trắc lún công trình theo phương pháp bình sai lưới trắc địa tự do Trong chương 2 khi xem xét mô hình của bài toán bình sai tự do và những yêu cầu của việc định vị hệ thống lưới độ cao đo lún, có thể khẳng định rằng, việc sử dụng phương pháp bình sai tự do để xử lý hệ thống lưới độ cao đo lún là một giải pháp toàn diện, phù hợp với đặc điểm và bản chất của dạng lưới này. Trong chương này, chúng tôi xây dựng một quy trình hợp lý từ đó xây dựng một chương trình phần mềm máy tính theo mô hình bài toán bình sai lưới tự do để có thể tự động hoá quá trình phân tích xác định hệ thống các điểm lưới cơ sở ổn định đồng thời bình sai hệ thống lưới độ cao đo lún công trình. Các thuật toán được xây dựng theo nội dung của phương pháp bình sai gián tiếp kèm điều kiện. Chúng tôi sẽ sử dụng thuật toán bình sai tự do để bình sai hỗn hợp hai bậc lưới. 3.1 thuật toán 1. Chọn ẩn số ẩn số được chọn là độ cao bình sai của tất cả các điểm trong lưới, bao gồm các điểm của lưới cơ sở và các điểm của lưới quan trắc. 2. Lập phương trình số hiệu chỉnh của các trị đo Phương trình số hiệu chỉnh của trị đo thứ m trong lưới giữa hai điểm i và k (hình 3.1) được biễu diễn dưới dạng tuyến tính: mikm lHHv  , mp (3.1) Hình 3.1 Chênh cao giữa hai điểm Trong đó, như đã biết: mikm hHHl  )( 00 là số hạng tự do. ki hm Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 33 - Lớp Trắc địa B-K48 kH và iH là số hiệu chỉnh vào độ cao gần đúng của điểm k và i. mp là trọng số của chênh cao mh tương ứng. Điều đáng lưu ý ở đây là độ cao gần đúng 0kH và 0iH ứng với các điểm của lưới cơ sở (dùng làm điểm định vị) của chu kỳ thứ i được chọn là độ cao đã bình sai từ chu kỳ thứ (i-1). Để ý (3.1) sẽ thấy các hệ số mja của phương trình số hiệu chỉnh trị đo m được xác định theo nguyên tắc sau: -1, nếu j=i; mja 1, nếu j=k; 0, nếu j khác i và k. Hệ phương trình số hiệu chỉnh viết dưới dạng ma trận: LXAV  . 3. Thành lập hệ phương trình chuẩn Hệ phương trình chuẩn ẩn số viết dưới dạng ma trận: 0bRX (3.2) Trong đó:    n i i T ii T aapPAAR 1 b 4. Chọn điều kiện định vị Như đã biết, hệ phương trình điều kiện định vị trong bình sai lưới tự do có dạng tổng quát: 0XC T (3.3) Đối với lưới độ cao tự do, số khuyết d=1, do vậy C là ma trận cột gồm n phần tử (n là tổng số điểm trong lưới). Các phần tử của ma trận C được lựa chọn như đã nói ở mục 2.4    n i i T ii T lapPLA 1 T tHHHX )......( 21  Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 34 - Lớp Trắc địa B-K48 5. Tính T và TTT Để tính nghiệm và đánh giá độ chính xác theo ma trận giả nghịch đảo, cần phải xác định thêm ma trận T. Ma trận T được xác định theo công thức (2.7) 1)(  BCBT T Trong đó, B là ma trận hệ số của phép chuyển đổi toạ độ Helmert, trong đó: TB )11...111( Đối với lưới độ cao tự do, )( BC T là ma trận một phần tử, vì vậy dễ dàng chứng minh rằng: (3.4) Suy ra: (3.5) với k là số điểm tham gia định vị. 6. Lập và giải hệ phương trình chuẩn mở rộng Hệ phương trình chuẩn mở rộng có dạng (2.4): 0 00        b K X C CR T Tính ma trận giả nghịch đảo: TT TTCCRR  1~ )( (3.6) Tính ma trận (R + CCT)-1 bìnn thường, sau đó trừ đi ma trận TTT. Sau khi tính ma trận giả nghịch đảo sẽ tìm được nghiệm theo công thức: bRX ~ (3.7) Dựa vào vector nghiệm X tiến hành phân tích sự ổn định của các điểm lưới cơ sở, nếu phát hiện thấy có một hay nhiều điểm có dấu hiệu không ổn định thì tiến hành quá trình tính lặp, tức là chọn lại điều kiện định vị C (sẽ được nói rõ ở phần quy trình xử lý lưới). Nếu các điểm lưới là ổn định thì tiến hành bình sai lưới và đánh giá độ chính xác. TT BB k TT 2 1 B k T 1 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 35 - Lớp Trắc địa B-K48 7. Bình sai Sau khi tìm được nghiệm của hệ phương trình chuẩn mở rộng, sẽ tiến hành tính: - Vector chênh cao bình sai: LAXhh  0 (3.8) - Vector độ cao bình sai: XHH  0 (3.9) với h0 và H0 là vector trị đo và vector độ cao gần đúng. 8. Đánh giá độ chính xác - Sai số trung phương trọng số đơn vị: dtn PVV T 0 (3.10) - Sai số trung phương của các ẩn số: ~ 0 XXX Rm  (3.11) - Sai số trung phương của hàm các ẩn số: fRfm TF ~0 (3.12) Với f là vector hệ số của hàm cần đánh giá. 3.2 sơ đồ khối và quy trình xử lý lưới độ cao đo lún Như đã trình bày ở chương 2, việc xử lý hệ thống lưới độ cao đo lún bao gồm hai nhiệm vụ: - Phân tích hệ thống lưới độ cao cơ sở, tìm ra những điểm độ cao gốc ổn định tại thời điểm xử lý lưới. - Bình sai tổng thể hệ thống lưới, định vị lưới theo những điểm độ cao gốc ổn định để xác định độ cao của các điểm đo lún gắn trên công trình. Về nguyên tắc, hai nhiệm vụ này có thể giải quyết tách biệt. Sau khi phân tích, tìm ra những điểm độ cao cơ sở ổn định và hiệu chỉnh cho những điểm kém ổn định, sẽ bình sai lưới quan trắc như một lưới phụ thuộc với số liệu gốc là độ cao của các điểm cơ sở. Tuy nhiên như vậy, lưới quan trắc ít nhiều sẽ bị Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 36 - Lớp Trắc địa B-K48 tác động của sai số số liệu gốc. Hơn nữa, nếu sử dụng máy tính điện tử sẽ làm giảm khả năng tự động hoá khi xử lý số liệu. Để khắc phục những hạn chế nêu trên, giải pháp của chúng tôi là tiến hành xử lý đồng thời 2 bậc lưới theo thuật toán đã trình bày ở tiết 3.1. Theo đó, hai nhiệm vụ nói trên khi xử lý hệ thống lưới độ cao đo lún được chúng tôi giải quyết nhờ quá trình tính lặp sau đây: - Bước 1: Bình sai tổng thể hai cấp lưới theo thuật toán bình sai lưới tự do, định vị lưới trong hệ thống các điểm độ cao cơ sở (độ cao gốc). - Bước 2: Phân tích hệ thống lưới cơ sở để tìm ra những điểm độ cao gốc ổn định theo tiêu chuẩn (1.11). - Bước 3: Bình sai lại hệ thống lưới, định vị lại mạng lưới theo các điểm độ cao cơ sở ổn định đã tìm được ở bước 2. Mô hình tính lặp này được chúng tôi cụ thể hoá bằng một quy trình xử lý số liệu lưới đo lún theo thuật toán bình sai lưới tự do. Cụ thể như sau:  Chu kỳ 1 : Lấy một điểm cơ sở làm điểm khởi tính để tính trị gần đúng cho độ cao tất cả các điểm trong hệ thống lưới quan trắc lún. Sau đó, bình sai chung cả lưới cơ sở và lưới quan trắc như một lưới tự do (có số khuyết d = 0) có lưu ý đến trọng số của các trị đo trong mỗi bậc lưới. Không đặt vấn đề phân tích độ ổn định của các điểm độ cao cơ sở.  Chu kỳ 2 : Bình sai hệ thống lưới theo thuật toán bình sai lưới tự do với các điểm định vị là tất cả các điểm độ cao gốc, kết hợp phân tích độ ổn định các mốc gốc theo tiêu chuẩn (1.11). Nó sẽ xẩy ra một trong các trường hợp sau: - Có một số điểm nào đó trong hệ thống các điểm gốc không ổn định : Loại lần lượt một trong số những điểm gốc không ổn định, bắt đầu từ điểm kém ổn định nhất ra khỏi danh sách các điểm định vị ,tiến hành định vị lưới theo những điểm định vị còn lại. Nếu kết quả cho thấy những điểm định vị mới này đều ổn định thì dừng lại và chấp nhận kết quả bình sai. - Có một điểm gốc không ổn định: Loại điểm gốc này ra khỏi danh sách các điểm gốc, tiến hành định vị lưới theo các điểm gốc còn lại. - Tất cả các điểm gốc đều ổn định: Quá trình bình sai diễn ra bình thường, lưới quan trắc được định vị theo tất cả các điểm gốc.  ở chu kỳ thứ i, độ cao của các điểm gốc ổn định được giữ nguyên, còn Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 37 - Lớp Trắc địa B-K48 những điểm không ổn định sẽ nhận giá trị độ cao mới để định vị tiếp cho chu kỳ thứ (i+1). Việc phân tích độ ổn định cũng được thực hiện như ở chu kỳ thứ 2. Sơ đồ khối của quy trình này được biểu diễn như hình 3.2. Hình 3.2. Sơ đồ khối chương trình bình sai lưới độ cao đo lún công trình Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 38 - Lớp Trắc địa B-K48 3.3 lập trình bình sai lưới quan trắc độ lún Một trong những yêu cầu cơ bản của công tác xử lý số liệu trắc địa là bảo đảm tính đúng đắn của các kết quả tính toán và tăng nhanh tốc độ tính toán. Tính đúng đắn của quá trình tính toán có thể đảm bảo được nhờ việc lựa chọn những thuật toán và quy trình xử lý đúng. Còn để tăng nhanh tốc độ tính toán thì giải pháp duy nhất là ứng dụng các tiến bộ của công nghệ tin học. Hơn nữa, giải pháp này cũng đồng thời nâng cao được chất lượng của các phép toán do khắc phục được những hạn chế của các phương tiện tính toán đơn giản. Đồng thời với việc đề xuất các thuật toán và quy trình xử lý phù hợp với đặc điểm và bản chất của các mạng lưới quan trắc theo dõi độ lún công trình, trong cuốn đồ án này chúng tôi đã tiến hành xây dựng một chương trình phần mềm máy tính theo các thuật toán và quy trình đã nói ở trên để có thể tự động hoá xử lý hệ thống lưới độ cao đo lún. Chương trình được viết bằng ngôn ngữ lập trình VISUAL BASIC 6.0. Sau đây sẽ lần lượt giới thiệu cấu trúc của toàn bộ chương trình. 3.3.1 Cấu trúc chương trình chính Phù hợp với các thuật toán và quy trình đã xây dựng, chương trình xử lý lưới độ cao đo lún của chúng tôi được lập có cấu trúc như sau: a. Thành lập hệ phương trình số hiệu chỉnh Phương trình số hiệu chỉnh của các chênh cao đo được biểu diễn dưới dạng tuyến tính như công thức (3.1): mikm lHHv  , mp Hệ phương trình số hiệu chỉnh viết dưới dạng ma trận: 111   nttnn LXAV Các giá trị hệ phương trình số hiệu chỉnh này được lưu giữ trong các mảng riêng có kích thước tương ứng. 1 2 1 1 2 1 222 111 1 2 1 .... .. ........ .. .. ..                                       nntttnnnnnn L L L H H H tba tba tba V V V Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 39 - Lớp Trắc địa B-K48 Trong chương trình của chúng tôi các điểm định vị được sắp xếp ở cuối danh sách, nên Tkmmm HHHHHX )......( 121   m cột k cột Trong đó: m + k = t b. Thành lập hệ phương trình chuẩn Khi chuyển từ hệ phương trình số hiệu chỉnh đến hệ phương trình chuẩn theo nguyên lý số bình phương nhỏ nhất sẽ thu được: R . X + b = 0 Với PLAbPAAR TtTtt   1; Thực hiện phép nhân 2 ma trận chúng tôi đã viết 1 modul : Nhan_MaTran (). Hệ phương trình chuẩn, được lưu giữ trong các mảng 11 ;;  tttt bXR . c. Chọn điều kiện định vị Với lần lặp đầu tiên, chúng tôi chọn điều kiện định vị theo tiêu chuẩn đã nói ở tiết 2.4: ic = 1 ứng với các điểm độ cao cơ sở. ic = 0 ứng với các điểm của lưới quan trắc. Ma trận định vị C sẽ có dạng như sau: TC )1....1110......000( m cột k cột Cần lưu ý rằng điều kiện này không phải là cố định, nó có thể sẽ được xác lập lại nhờ quá trình tính lặp nếu biến so sánh của chương trình phát hiện thấy có điểm định vị nào đó của lưới cơ sở không ổn định. 0 .... .. ........ .. .. 1 2 1 1 2 1 21 22221 11211                               tntttttttt t t b b b H H H RRR RRR RRR Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 40 - Lớp Trắc địa B-K48 d. Tính ma trận giả nghịch đảo Ma trận giả nghịch đảo được tính theo công thức (3.6) TT TTCCRR  1~ )( Thực hiện phép lấy tổng 2 ma trận chúng tôi đã viết modul: Cong_matran () Để xác định 1~ )(  TCCRR chúng tôi thực hiện phép nghịch đảo ma trận bình thường, phép nghịch đảo ma trận được chúng tôi viết bởi modul : Nghichdao_matran (). Cuối cùng, ma trận giả nghịch đảo được xác định nhờ phép lấy hiệu 2 ma trận theo (3.6), trong đó TTT là ma trận có các phần tử bằng nhau và bằng 1/k2. Ma trận TTT được lưu giữ trong 1 mảng có kích thước tương ứng. Thực hiện phép lấy hiệu 2 ma trận ở đây chúng tôi viết thêm modul DoiDau_MaTran (), Các phần tử của ma trận giả nghịch đảo được lưu giữ trong mảng riêng. Sử dụng ma trận giả nghịch đảo để tính nghiệm theo (3.7). Bình sai và đánh gi áđộ chính xác được thực hiện theo các công thức từ (3.8) đến (3.12). Nhìn chung sau khi viết các modul về ma trận như: Nghichdao_matran(), Cong_matran(), Nhan_matran(), Doidau_matran(), Chuyenvi_matran(), chúng tôi thực hiện các bước của bài toán bình sai thông thường. 3.3.2 Cấu trúc dữ liệu của chương trình Để chương trình có thể hoạt động được với những số liệu của lưới đã cho, chúng tôi đã tổ chức tệp dữ liệu cho chương trình với cấu trúc như sau:            ~~ 2 ~ 1 ~ 2 ~ 22 ~ 21 ` 1 ~ 12 ~ 11 ~ .. ........ .. .. tttt t t RRR RRR RRR R Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 41 - Lớp Trắc địa B-K48 a. Xác định các tham số kỹ thuật của lưới - Tên công trình. - Chu kỳ đo, Thời điểm đo - Số lượng điểm định vị. - Số lượng điểm quan trắc. - Số lượng chênh cao đo. b. Mã hoá thông tin lưới - Các điểm của lưới được đánh số liên tục từ 1 đến hết theo nguyên tắc: các điểm của lưới quan trắc được đánh số trước, sau đó đến các điểm của lưới cơ sở. - Tên các điểm của lưới được lưu giữ trong mảng riêng cũng theo nguyên tắc trên. - Giá trị độ cao gốc ổn định được lưu trong một mảng khác theo thứ tự tăng dần của mã số các điểm gốc. - Các chênh cao đo được mã hoá theo nguyên tắc: mã số của điểm đầu, mã số của điểm cuối, giá trị chênh cao đo, số trạm đo. 3.4 chương trình nguồn và tệp dữ liệu Trong trắc địa, các ngôn ngữ lập trình giúp cho chúng ta giải quyết những bài toán có khối lượng tính toán lớn một cách đơn giản và nhanh chóng. Với ưu thế có nhiều tính năng, các điều khiển mới cho phép ta viết chương trình ứng dụng kết hợp với giao diện, cách xử lý và tính năng của Office, nên ngôn ngữ lập trình VisualBasic 6.0 (VB 6.0) là công cụ hữu ích giúp chúng ta trong công tác xử lý số liệu trắc địa. Đặc biệt trong phần mềm chúng tôi viết, chúng tôi đã khai thác ưu điểm mảng động của VB 6.0. Mảng này có thể thay đổi kích cỡ, là một trong những ưu điểm của VB 6.0, mảng động giúp quản lý bộ nhớ một cách hiệu quả. Ta có thể dùng một mảng lớn trong thời gian ngắn, sau đó xoá bỏ để trả vùng nhớ cho hệ thống. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 42 - Lớp Trắc địa B-K48 Phần mềm chúng tôi viết gồm 4 thư mục: - Bình sai lưới tự do - Bình sai lưới truyền thống. - Tính các thông số lún - Dự báo lún. 3.4.1 Giới thiệu tệp dữ liệu của chương trình (ví dụ) - Nhập tên công trình. - Nhập chu kỳ quan trắc. - Nhập ngày quan trắc. 4 25 38 0.95 1 2 29.07 1 2 3 -70.18 1 3 4 17.62 1 4 5 63.59 1 5 6 -87.44 1 6 7 95.13 1 7 8 0.06 1 8 9 -100.65 1 9 10 -28.69 1 .......... 23 9 84.45 1 20 22 63.75 1 22 21 61.74 1 21 24 -114.7 2 26 29 -226.03 5 26 27 22.47 3 29 27 248.81 3 28 27 209.58 4 1 N1 2 N2 3 N3 . . . . 24 N24 25 N25 26 M1 8618.26 27 TC 8641.7 28 M2 8429.74 29 M3 8389.9 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 43 - Lớp Trắc địa B-K48 3.4.2 Giới thiệu chương trình nguồn Sau đây chúng tôi xin giới thiệu một phần của chương trình nguồn của modul Bình sai lưới tự do: Private Sub mnuBinhsaitudo_Click() Dim pass As Boolean pass = False Dim DaLap As Boolean DaLap = False Dim tencongtrinh As String tencongtrinh = txtTencongtrinh Dim Chukydo As String Chukydo = txtChukydo Dim Ngaydo As String Ngaydo = txtngaydo Dim ncs As Long, nqt As Long, nh As Long ncs = VSGrid.TextMatrix(0, 0) nqt = VSGrid.TextMatrix(0, 1) nh = VSGrid.TextMatrix(0, 2) Dim nqtP As Long, ncsP As Long nqtP = nqt ncsP = ncs Dim lanlap As Long lanlap = 0 Dim tcod As Double tcod = VSGrid.TextMatrix(0, 3) Dim id() As Long Dim ic() As Long Dim h() As Double Dim nt() As Long Dim i, j As Long ReDim id(1 To nh), ic(1 To nh), h(1 To nh), nt(1 To nh) For i = 1 To nh id(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 0) ic(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 1) h(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 2) nt(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 3) Next Dim Tendiem() As String ReDim Tendiem(1 To nqt + ncs) For i = 1 To (nqt + ncs) Tendiem(i) = VSGrid.TextMatrix(nh + i, 1) Next Dim hgd() As Double ReDim hgd(1 To nqt + ncs) For i = 1 To nqt hgd(i) = 0 Next j = 0 For i = (nqt + 1) To (nqt + ncs) j = j + 1 hgd(i) = VSGrid.TextMatrix(nh + nqt + j, 2) Next Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 44 - Lớp Trắc địa B-K48 Dim c() As Double ReDim c(1 To nqt + ncs, 1 To 1) For i = 1 To nqt c(i, 1) = 0 Next For i = nqt + 1 To nqt + ncs c(i, 1) = 1 Next Dim solantinhlap As Long With CommonDialog1 .DialogTitle = "In file nao" .CancelError = True .Filter = "Text file *.txt|*.txt|All Files | *.*" .ShowSave End With str = CommonDialog1.FileName Dim FileNum As Long FileNum = FreeFile Open str For Output As FileNum Print #FileNum, String(16, " ") & "KET QUA TINH TOAN BINH SAI LUOI DO CAO DO LUN" Print #FileNum, String(14, " ") & "*************************************************" Print #FileNum, String(12, " ") & tencongtrinh Print #FileNum, String(19, " ") & "CHU KY: " & Chukydo & " - " & "NGAY DO: " & Ngaydo Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(20, " ") & "CAC CHI TIEU KY THUAT CUA LUOI :" Print #FileNum, String(20, " ") & "==============================" Print #FileNum, String(20, " ") & "1." & "So luong diem quan trac:" & String(6, " ") & nqt Print #FileNum, String(20, " ") & "2." & "So luong diem DINH VI :" & String(6, " ") & ncs Print #FileNum, String(20, " ") & "3." & "So luong chenh cao do:" & String(6, " ") & nh solantinhlap = 1 Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "PHAN TICH DO ON DINH CUA CAC DIEM CO SO:" Print #FileNum, String(7, " ") & "===============================" 7: Dim mtA() As Double ReDim mtA(1 To nh, 1 To nqt + ncs) For i = 1 To nh For j = 1 To (nqt + ncs) mtA(i, j) = 0 Next mtA(i, id(i)) = -1 mtA(i, ic(i)) = 1 Next Dim l() As Double ReDim l(1 To nh, 1 To 1) For i = 1 To nh l(i, 1) = (hgd(ic(i)) - hgd(id(i))) - h(i) Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 45 - Lớp Trắc địa B-K48 Next Dim p() As Double ReDim p(1 To nh, 1 To nh) For i = 1 To nh p(i, i) = 1 / nt(i) Next Dim R() As Double ReDim R(1 To (nqt + ncs), 1 To (nqt + ncs)) R = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtA(), nh, (nqt + ncs)), _ Nhan_MaTran(p(), mtA(), nh, nh, (nqt + ncs)), (nqt + ncs), nh, (nqt + ncs)) Dim b() As Double ReDim b(1 To nh, 1 To 1) b = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtA(), nh, (nqt + ncs)), _ Nhan_MaTran(p(), l(), nh, nh, 1), (nqt + ncs), nh, 1) Dim CTC() As Double ReDim CTC(1 To nqt + ncs, 1 To nqt + ncs) CTC = Nhan_MaTran(c(), chuyenvi_matran(c(), nqt + ncs, 1), nqt + ncs, 1, nqt + ncs) Dim cc() As Double ReDim cc(1 To nqt + ncs, 1 To nqt + ncs) For i = 1 To nqt + ncs For j = 1 To nqt + ncs cc(i, j) = 1000000 * CTC(i, j) Next Next Dim r_c() As Double ReDim r_c(1 To ncs + nqt, 1 To ncs + nqt) r_c = cong_matran(R(), cc(), nqt + ncs, nqt + ncs) Dim Rn() As Double ReDim Rn(1 To nqt + ncs, 1 To nqt + ncs) Rn = nghichdao_matran(r_c(), nqt + ncs) Dim x() As Double ReDim x(1 To nqt + ncs, 1 To 1) x = DoiDau_MaTran(Nhan_MaTran(Rn(), b(), nqt + ncs, nqt + ncs, 1), nqt + ncs, 1) . . . . . . . . . Dim CTX() As Double ReDim CTX(1 To nqt + ncs, 1 To 1) CTX = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(c(), nqt + ncs, 1), x(), 1, nqt + ncs, 1) For i = nqt + 1 To nqt + ncs If Abs(x(i, 1)) > tcod Then pass = True End If Next If pass = False Then GoTo 6 End If pass = False 5: max = Abs(x(nqt + 1, 1)) imax = nqt + 1 For i = nqt + 1 To nqt + ncs For j = 1 To 1 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 46 - Lớp Trắc địa B-K48 If (c(i, 1) 0) And Abs(x(i, j)) > tcod And Abs(x(i, j)) > max Then max = Abs(x(i, j)) imax = i Else max = max End If Next Next Print #FileNum, String(7, " ") & "Loai diem " & Tendiem(imax) & " ra khoi danh sach cac diem DINH VI" 9: Dim ViTriDiem1 For i = 1 To (nqt + ncs) If c(i, 1) = 1 Then ViTriDiem1 = i Exit For End If Next c(imax, 1) = 0 Dim TG As Double Dim tg1 As String If ViTriDiem1 = imax Then GoTo Kodoivitri End If TG = c(imax, 1) c(imax, 1) = c(ViTriDiem1, 1) c(ViTriDiem1, 1) = TG tg1 = Tendiem(imax) Tendiem(imax) = Tendiem(ViTriDiem1) Tendiem(ViTriDiem1) = tg1 TG = hgd(imax) hgd(imax) = hgd(ViTriDiem1) hgd(ViTriDiem1) = TG For i = 1 To nh Select Case id(i) Case Is = imax id(i) = ViTriDiem1 Case Is = ViTriDiem1 id(i) = imax End Select Select Case ic(i) Case Is = imax ic(i) = ViTriDiem1 Case Is = ViTriDiem1 ic(i) = imax End Select Next . . . . . . . . . . . . Dim Hbs() As Double ReDim Hbs(1 To nqt + ncs, 1 To 1) Hbs = cong_matran(ho(), x(), nqt + ncs, 1) Dim V() As Double ReDim V(1 To nh, 1 To 1) V = cong_matran(Nhan_MaTran(mtA(), x(), nh, nqt + ncs, 1), l(), nh, 1) Dim hhbs() As Double Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 47 - Lớp Trắc địa B-K48 ReDim hhbs(1 To nh, 1 To 1) hhbs = cong_matran(hh(), V(), nh, 1) 'Sai so trung phuong trong so don vi Dim vpv() As Double Dim mo() As Double ReDim vpv(1 To 1, 1 To 1) ReDim mo(1 To 1, 1 To 1) vpv = Nhan_MaTran(Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(V(), nh, 1), p(), 1, nh, nh), V(), 1, nh, 1) For i = 1 To 1 For j = 1 To 1 mo(i, j) = Sqr(vpv(i, j) / (nh - (nqt + ncs) + 1)) Next Next Dim Rxx() As Double ReDim Rxx(1 To nqt + ncs, 1 To 1) For i = 1 To nqt + ncs Rxx(i, 1) = Sqr(Rn(i, i)) Next Dim mx() As Double ReDim mx(1 To nqt + ncs, 1 To 1) mx = Nhan_MaTran(Rxx(), mo(), nqt + ncs, 1, 1) Dim fRf() As Double ReDim fRf(1 To nh, 1 To nh) fRf = Nhan_MaTran(Nhan_MaTran(mtA(), Rn(), nh, nqt + ncs, nqt + ncs), chuyenvi_matran(mtA(), nh, nqt + ncs), nh, nqt + ncs, nh) Dim cfRf() As Double ReDim cfRf(1 To nh, 1 To 1) For i = 1 To nh cfRf(i, 1) = Sqr(fRf(i, i)) Next Dim mf() As Double ReDim mf(1 To nh, 1 To 1) mf = Nhan_MaTran(cfRf(), mo(), nh, 1, 1) Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "Lay " & ncs & " diem o bang " & solantinhlap & " de dinh vi luoi!" Print #FileNum, String(7, " ") & "====================================" Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "BINH SAI VA VA DANH GIA DO CHINH XAC: " Print #FileNum, String(7, " ") & "===============================" Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "Tri do sau binh sai va do chinh xac cua tri do :" Print #FileNum, String(7, " ") & "================================================" i = solantinhlap + 1 Print #FileNum, String(60, " ") & "BANG: " & i Print #FileNum, String(7, " ") & "==============================================================" Print #FileNum, String(7, " ") & "| T. | TUYEN DO |CH. CAO DO| Vh | SO |CH. CAO SAU| Mh |" Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 48 - Lớp Trắc địa B-K48 Print #FileNum, String(7, " ") & "| T. | DAU-CUOI | (mm) | (mm) |TRAM | BINH SAI | (mm) |" Print #FileNum, String(7, " ") & "==============================================================" j = 1 3: For i = 1 To nh Print #FileNum, String(7, " ") & "|" & " " & Dinhdangso(i, 3, 0, True, False) & "|" & " " _ & Dinhdangso(Tendiem(id(j)), 6, 4, True, False) _ & Dinhdangso(Tendiem(ic(j)), 5, 4, True, False) _ & "|" & " " & Dinhdangso(h(i), 9, 2, True, True) & "|" & " " _ & Dinhdangso(V(i, 1), 5, 2, True, True) & "|" _ & String(1, " ") & String(1, " ") & nt(i) & String(2, " ") & "|" & " " & Dinhdangso(hhbs(i, 1), 10, 2, True, True) _ & "|" & String(2, " ") & Dinhdangso(mf(i, 1), 4, 2, True, False) & "|" j = j + 1 Next If j < nh + 1 Then GoTo 3 End If Print #FileNum, String(7, " ") & "==============================================================" Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "Do cao binh sai va sai so cua chung :" Print #FileNum, String(7, " ") & "===============================" j = solantinhlap + 2 Print #FileNum, String(60, " ") & "BANG: " & j Print #FileNum, String(7, " ") & "==============================================================" Print #FileNum, String(7, " ") & "| T. | TEN DIEM | DO CAO | Mx | GHI |" Print #FileNum, String(7, " ") & "| T. | | (mm) | (mm) | CHU |" Print #FileNum, String(7, " ") & "==============================================================" For i = 1 To nqt Print #FileNum, String(7, " ") & "|" & " " & Dinhdangso(i, 3, 0, True, False) & "|" & String(5, " ") & Dinhdangso(Tendiem(i), 9, 4, True, False) & "|" & String(3, " ") & Dinhdangso(Hbs(i, 1), 12, 2, True, False) & "|" & String(2, " ") & Dinhdangso(mx(i, 1), 6, 2, True, False) & "|" & String(15, " ") & "|" Next For i = nqt + 1 To nqt + ncs Print #FileNum, String(7, " ") & "|" & " " & Dinhdangso(i, 3, 0, True, False) & "|" & String(5, " ") & Dinhdangso(Tendiem(i), 9, 4, True, False) & "|" & String(3, " ") & Dinhdangso(hgd(i), 12, 2, True, False) & "|" & String(2, " ") & Dinhdangso(mx(i, 1), 6, 2, True, False) & "|" & String(15, " ") & "|" Next Print #FileNum, String(7, " ") & "==============================================================" Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "Sai so trung phuong trong so don vi :" & " " & Dinhdangso(mo(1, 1), 4, 2, False, False) & "mm" Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 49 - Lớp Trắc địa B-K48 Print #FileNum, Print #FileNum, Print #FileNum, String(7, " ") & "Chuong trinh duoc viet bang ngon ngu lap trinh VISUALBASIC6.0" Close FileNum RichTextBox1.LoadFile CommonDialog1.FileName End Sub 3.5 sử dụng chương trình 1. Giao diện chính của chương trình: Hình 3.3. Hình 3.3. Giao diện chính của chương trình 2. Tool bar Các công cụ của Toolbar là New, Open, Save, Copy, Cut, Past có thể kết nối với các file dạng text hay Excel. Hình 3.4. Các công cụ của Toolbar Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 50 - Lớp Trắc địa B-K48 3. Menu File có các tính năng như sau : Chúng ta có thể tạo một file số liệu mới, save một file số liệu, hoặc mở một file số liệu đã có sẵn. Hình 3.5. Các tính năng của Menu File Khi mở một file số liệu thì cửa sổ Open xuất hiện (Hình 3.6), chúng ta theo đường dẫn để mở file. Hình 3.6. Cửa sổ Open grid Khi thực hiện Save một file số liệu thì cửa sổ Save grid xuất hiện (Hình 3.7), chúng ta thực hiện quá trình Save bình thường. Hình 3.7. Cửa sổ Save grid Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 51 - Lớp Trắc địa B-K48 4. Menu Edit có các tính năng như sau : Chúng ta có thể thực hiện Cut, Copy , Delete và Paste trong bảng số liệu, Hình 3.8. Các tính năng của Menu Edit Các tính năng của Menu Edit có thể kết nối với Ecxel, Word. 5. Menu Service có các tính năng như sau : Hình 3.9. Các tính năng của Menu Service 3.6 tính toán thực nghiệm Để minh chứng cho tính đúng đắn khi ứng dụng phương pháp bình sai lưới trắc địa tự do để xử lý số liệu quan trắc lún công trình, và tính đúng đắn của chương trình mà chúng tôi đã thành lập, chúng tôi sử dụng chương trình để tính toán bình sai một chu kỳ của lưới quan trắc lún nhà Đơn nguyên I - thuộc Lô 5 khu chung cư Định công - Hà Nội. Lưới quan trắc gồm 4 điểm cơ sở ( M1, TC , M2, M3), và 25 điểm quan trắc Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 52 - Lớp Trắc địa B-K48 (thứ tự tên điểm từ N1 đến N25). Đo đạc lưới bằng máy Ni 004 và mia Invar. Độ cao bình sai của các mốc cơ sở trong chu kỳ 10 thu được ở bảng 3.1 Sơ đồ lưới khống chế cơ sở: Hình 3.10 Mặt bằng bố trí mốc đo lún: Hình 3.11 Bảng 3.1 Độ cao sau bình sai các điểm lưới cơ sở ở chu kỳ 10. Hình 3.10 Sơ đồ lưới khống chế cơ sở TT Tên điểm Độ cao sau bình sai (mm) 1 M1 8618.26 2 TC 8641.70 3 M2 8429.74 4 M3 8389.90 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 53 - Lớp Trắc địa B-K48 Hình 3.11 Sơ đồ bố trí mốc đo lún Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 54 - Lớp Trắc địa B-K48 File số liệu : 4 25 38 0.95 1 2 29.07 1 2 3 -70.18 1 3 4 17.62 1 4 5 63.59 1 5 6 -87.44 1 6 7 95.13 1 7 8 0.06 1 8 9 -100.65 1 9 10 -28.69 1 10 11 29.08 1 11 12 45.63 1 12 13 -44.86 1 13 14 -31.49 1 14 15 43.9 1 15 16 -78.92 1 16 17 -2.3 1 17 1 120.32 1 20 1 91.49 3 20 18 -21.77 1 18 19 193.36 2 19 13 -131.81 2 20 10 9.87 1 10 23 -56.43 1 23 9 84.45 1 20 22 63.75 1 22 21 61.74 1 21 24 -114.7 2 24 25 178.66 1 25 6 -146.43 3 28 5 537.41 2 29 1 537.08 1 27 10 206.51 3 26 28 -186.26 4 28 29 -39.46 2 26 29 -226.03 5 26 27 22.47 3 29 27 248.81 3 28 27 209.58 4 1 N1 2 N2 3 N3 4 N4 5 N5 6 N6 7 N7 8 N8 9 N9 10 N10 11 N11 12 N12 13 N13 14 N14 15 N15 16 N16 17 N17 18 N18 19 N19 20 N20 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 55 - Lớp Trắc địa B-K48 21 N21 22 N22 23 N23 24 N24 25 N25 26 M1 8618.26 27 TC 8641.7 28 M2 8429.74 29 M3 8389.9 Sử dụng chương trình xử lý số liệu chúng tôi viết để tính toán bình sai, chúng tôi được kết quả như sau: KET QUA TINH TOAN BINH SAI LUOI DO CAO DO LUN ************************************************* CONG TRINH: DON NGUYEN II - THUOC LO 5 - KDTM DINH CONG CHU KY: 11 - NGAY DO: 07/09/2006 CAC CHI TIEU KY THUAT CUA LUOI : ================================ 1.So luong diem quan trac: 25 2.So luong diem DINH VI : 4 3.So luong chenh cao do: 38 PHAN TICH DO ON DINH CUA CAC DIEM CO SO: ======================================== Phan tich lan : 1 =================== BANG: 1 ============================================================== | TEN | DO CAO | DO LECH | KET QUA | | DIEM | (mm) | CAO DO | PHAN TICH | ============================================================== | M1 | 8618.26 | -.88 | On dinh | | TC | 8641.70 | -1.56 | Khong on dinh | | M2 | 8429.74 | +1.05 | Khong on dinh | | M3 | 8389.90 | +1.39 | Khong on dinh | ============================================================== Loai diem TC ra khoi danh sach cac diem DINH VI Phan tich lan : 2 =================== BANG: 2 ============================================================== | TEN | DO CAO | DO LECH | KET QUA | | DIEM | (mm) | CAO DO | PHAN TICH | ============================================================== | M1 | 8618.26 | -1.40 | Khong on dinh | | M2 | 8429.74 | +.53 | On dinh | | M3 | 8389.90 | +.87 | On dinh | ============================================================== Loai diem M1 ra khoi danh sach cac diem DINH VI Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 56 - Lớp Trắc địa B-K48 Phan tich lan : 3 =================== BANG: 3 ============================================================== | TEN | DO CAO | DO LECH | KET QUA | | DIEM | (mm) | CAO DO | PHAN TICH | ============================================================== | M2 | 8429.74 | -.17 | On dinh | | M3 | 8389.90 | +.17 | On dinh | ============================================================== Lay 2 diem o bang 3 de dinh vi luoi! ==================================== BINH SAI VA VA DANH GIA DO CHINH XAC: ===================================== Tri do sau binh sai va do chinh xac cua tri do : ================================================ BANG: 4 ============================================================== | T. | TUYEN DO |CH. CAO DO| Vh | SO |CH. CAO SAU| Mh | | T. | DAU-CUOI | (mm) | (mm) |TRAM | BINH SAI | (mm) | ============================================================== | 1 | N1 N2 | +29.07 | -.06 | 1 | +29.01 | .16 | | 2 | N2 N3 | -70.18 | -.06 | 1 | -70.24 | .16 | | 3 | N3 N4 | +17.62 | -.06 | 1 | +17.56 | .16 | | 4 | N4 N5 | +63.59 | -.06 | 1 | +63.53 | .16 | | 5 | N5 N6 | -87.44 | -.07 | 1 | -87.51 | .16 | | 6 | N6 N7 | +95.13 | +.01 | 1 | +95.14 | .16 | | 7 | N7 N8 | +.06 | +.01 | 1 | +.07 | .16 | | 8 | N8 N9 | -100.65 | +.01 | 1 | -100.64 | .16 | | 9 | N9 N10 | -28.69 | +.23 | 1 | -28.46 | .14 | | 10 | N10 N11 | +29.08 | +.02 | 1 | +29.10 | .16 | | 11 | N11 N12 | +45.63 | +.02 | 1 | +45.65 | .16 | | 12 | N12 N13 | -44.86 | +.02 | 1 | -44.84 | .16 | | 13 | N13 N14 | -31.49 | +.02 | 1 | -31.47 | .17 | | 14 | N14 N15 | +43.90 | +.02 | 1 | +43.92 | .17 | | 15 | N15 N16 | -78.92 | +.02 | 1 | -78.90 | .17 | | 16 | N16 N17 | -2.30 | +.02 | 1 | -2.28 | .17 | | 17 | N17 N1 | +120.32 | +.02 | 1 | +120.34 | .17 | | 18 | N20 N1 | +91.49 | -.12 | 3 | +91.37 | .21 | | 19 | N20 N18 | -21.77 | .00 | 1 | -21.77 | .17 | | 20 | N18 N19 | +193.36 | -.01 | 2 | +193.35 | .22 | | 21 | N19 N13 | -131.81 | -.01 | 2 | -131.82 | .22 | | 22 | N20 N10 | +9.87 | -.04 | 1 | +9.83 | .15 | | 23 | N10 N23 | -56.43 | +.22 | 1 | -56.21 | .14 | | 24 | N23 N9 | +84.45 | +.22 | 1 | +84.67 | .14 | | 25 | N20 N22 | +63.75 | +.09 | 1 | +63.84 | .17 | | 26 | N22 N21 | +61.74 | +.09 | 1 | +61.83 | .17 | | 27 | N21 N24 | -114.70 | +.17 | 2 | -114.53 | .23 | | 28 | N24 N25 | +178.66 | +.09 | 1 | +178.75 | .17 | | 29 | N25 N6 | -146.43 | +.26 | 3 | -146.17 | .26 | | 30 | M2 N5 | +537.41 | -.02 | 2 | +537.39 | .20 | | 31 | M3 N1 | +537.08 | -.04 | 1 | +537.04 | .16 | | 32 | TC N10 | +206.51 | +.15 | 3 | +206.66 | .23 | ============================================================== Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 57 - Lớp Trắc địa B-K48 BANG: 4 (Tiep) ============================================================== | T. | TUYEN DO |CH. CAO DO| Vh | SO |CH. CAO SAU| Mh | | T. | DAU-CUOI | (mm) | (mm) |TRAM | BINH SAI | (mm) | ============================================================== | 33 | M1 M2 | -186.26 | -.33 | 4 | -186.59 | .23 | | 34 | M2 M3 | -39.46 | -.04 | 2 | -39.50 | .18 | | 35 | M1 M3 | -226.03 | -.06 | 5 | -226.09 | .24 | | 36 | M1 TC | +22.47 | +.29 | 3 | +22.76 | .23 | | 37 | M3 TC | +248.81 | +.04 | 3 | +248.85 | .20 | | 38 | M2 TC | +209.58 | -.23 | 4 | +209.35 | .21 | ============================================================== Do cao binh sai va sai so cua chung : ===================================== BANG: 5 ============================================================== | T. | TEN DIEM | DO CAO | Mx | GHI | | T. | | (mm) | (mm) | CHU | ============================================================== | 1 | N1 | 8927.11 | .17 | | | 2 | N2 | 8956.12 | .21 | | | 3 | N3 | 8885.88 | .23 | | | 4 | N4 | 8903.43 | .22 | | | 5 | N5 | 8966.96 | .20 | | | 6 | N6 | 8879.45 | .23 | | | 7 | N7 | 8974.59 | .25 | | | 8 | N8 | 8974.67 | .26 | | | 9 | N9 | 8874.03 | .24 | | | 10 | N10 | 8845.58 | .22 | | | 11 | N11 | 8874.68 | .26 | | | 12 | N12 | 8920.34 | .28 | | | 13 | N13 | 8875.50 | .27 | | | 14 | N14 | 8844.03 | .28 | | | 15 | N15 | 8887.95 | .28 | | | 16 | N16 | 8809.05 | .26 | | | 17 | N17 | 8806.77 | .23 | | | 18 | N18 | 8813.97 | .27 | | | 19 | N19 | 9007.32 | .30 | | | 20 | N20 | 8835.75 | .23 | | | 21 | N21 | 8961.41 | .30 | | | 22 | N22 | 8899.58 | .27 | | | 23 | N23 | 8789.36 | .25 | | | 24 | N24 | 8846.88 | .32 | | | 25 | N25 | 9025.62 | .31 | | | 26 | TC | 8638.92 | .18 | | | 27 | M1 | 8616.16 | .22 | | | 28 | M2 | 8429.74 | .09 | | | 29 | M3 | 8389.90 | .09 | | ============================================================== Sai so trung phuong trong so don vi : .18mm Chuong trinh duoc viet bang ngon ngu lap trinh VISUALBASIC6.0 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 58 - Lớp Trắc địa B-K48 Kết luận Từ kết quả nghiên cứu lý thuyết và các tính toán ứng dụng thực tiễn đã được trình bày trong nội dung của đồ án đã cho phép chúng tôi rút ra những kết luận sau đây: 1. Khi xử lý số liệu đo lún công trình cần kết hợp phân tích độ ổn định của các mốc độ cao cơ sở. Chỉ những điểm độ cao cơ sở ổn định mới được tham gia vào việc định vị mạng lưới quan trắc. Như vậy độ lún thực tế của các công trình mới được phản ánh một cách khách quan. 2.Việc sử dụng phương pháp bình sai tự do để xử lý hệ thống lưới độ cao đo lún là một giải pháp toàn diện, phù hợp với đặc điểm và bản chất của dạng lưới này. 3. Các kết quả nghiên cứu lý thuyết đã được chúng tôi cụ thể hoá bằng việc xây dựng một chương trình phần mềm để giải quyết các nhiệm vụ đặt ra trên máy tính. So sánh kết quả bình sai của chương trình chúng tôi viết và các kết quả của các thầy cô trong bộ môn là hoàn toàn giống nhau. Điều này có thể khẳng định thuật toán, quy trình xử lý và chương trình bình sai mà chúng tôi đã trình bày trong đồ án là đúng đắn, đáp ứng được đầy đủ những yêu cầu kỹ thuật về xử lý số liệu quan trắc lún công trình. Xử lý số liệu đo biến dạng công trình nói chung và đo lún công trình nói riêng có vai trò rất quan trọng, nên vấn đề này đang được nhiều người quan tâm. Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề này, trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp khoá học em đã cố gắng rất nhiều để hoàn thiện quy trình công nghệ công tác trắc địa trong xử lý số liệu quan trắc lún công trình. Hy vọng nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn đồng nghiêp để chương trình của chúng tôi hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Nguyễn Quang Phúc, các thầy cô giáo trong khoa trắc địa và các bạn đồng nghiệp ! Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 59 - Lớp Trắc địa B-K48 Tài liệu tham khảo [1]. Phan Văn Hiến (1997), Quan trắc chuyển dịch và biến dạng công trình,. Trường đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội. [2]. Nguyễn Quang Phúc (2001), Nghiên cứu phương pháp phân tích độ ổn định của các mốc chuẩn và xử lý số liệu đo lún công trình, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội. [3]. Nguyễn Quang Phúc (2001), Nghiên cứu phương pháp xử lý số liệu đo lún công trình xây dựng , Tuyển tập các công trình khoa học- Tập 32, Trường đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội. [4]. Nguyễn Quang Phúc (2001), Tiêu chuẩn ổn định của các điểm độ cao cơ sở trong đo lún công trình , Tuyển tập các công trình khoa học- Tập 33, Trường đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội. [5]. Nguyễn Quang Phúc (2007), Quan trắc và phân tích biến dạng công trình, Bài giảng dùng cho học viên cao học, Trường đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội. [6]. Trần Khánh (1996), Nghiên cứu ứng dụng bình sai tự do trong xử lý số liệu trắc địa công trình, Luận án PTS khoa học kỹ thuật, Trường đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội. [7]. Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 203 - 1997 – Bộ Xây Dựng. Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 60 - Lớp Trắc địa B-K48 Phụ lục 1 Mã nguồn modul Dự báo lún Private Sub mnuPhuthuoc_Click() Dim tencongtrinh As String tencongtrinh = txtTencongtrinh Dim Chukydo As String Chukydo = txtChukydo Dim Ngaydo As String Ngaydo = txtngaydo Dim Dg As Long, nDqt As Long, nh As Long Dg = VSGrid.TextMatrix(0, 0) nDqt = VSGrid.TextMatrix(0, 1) nh = VSGrid.TextMatrix(0, 2) Dim id() As Long Dim ic() As Long Dim h() As Double Dim nt() As Long Dim i, j As Long ReDim id(1 To nh), ic(1 To nh), h(1 To nh), nt(1 To nh) For i = 1 To nh id(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 0) ic(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 1) h(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 2) nt(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 3) Next Dim Tendiem() As String ReDim Tendiem(1 To Dg + nDqt) For i = 1 To (Dg + nDqt) Tendiem(i) = VSGrid.TextMatrix(nh + i, 1) Next Dim hgd() As Double ReDim hgd(1 To Dg + nDqt) Dim A As Double A = -99999999 For i = 1 To nDqt hgd(i) = A Next j = 0 For i = (nDqt + 1) To (nDqt + Dg) j = j + 1 hgd(i) = VSGrid.TextMatrix(nh + nDqt + j, 2) Next Dim dem As Long dem = 0 1: For i = 1 To nh If (hgd(id(i)) A) And (hgd(ic(i)) = A) Then hgd(ic(i)) = hgd(id(i)) + h(i) dem = dem + 1 End If If (hgd(id(i)) = A) And (hgd(ic(i)) A) Then hgd(id(i)) = hgd(ic(i)) - h(i) dem = dem + 1 End If Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 61 - Lớp Trắc địa B-K48 Next If dem < nDqt Then GoTo 1 End If Dim mtA() As Double ReDim mtA(1 To nh, 1 To nDqt + Dg) For i = 1 To nh For j = 1 To nDqt + Dg mtA(i, j) = 0 Next mtA(i, id(i)) = -1 mtA(i, ic(i)) = 1 Next Dim mtB() As Double ReDim mtB(1 To nh, 1 To nDqt) For i = 1 To nh For j = 1 To nDqt mtB(i, j) = mtA(i, j) Next Next Dim l() As Double ReDim l(1 To nh, 1 To 1) For i = 1 To nh l(i, 1) = (hgd(ic(i)) - hgd(id(i))) - h(i) Next Dim p() As Double ReDim p(1 To nh, 1 To nh) For i = 1 To nh p(i, i) = 1 / nt(i) Next Dim N() As Double ReDim N(1 To nDqt, 1 To nDqt) N = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtB(), nh, nDqt), _ Nhan_MaTran(p(), mtB(), nh, nh, nDqt), nDqt, nh, nDqt) Dim M() As Double ReDim M(1 To nh, 1 To 1) M = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtB(), nh, nDqt), _ Nhan_MaTran(p(), l(), nh, nh, 1), nDqt, nh, 1) Dim Nnd() As Double ReDim Nnd(1 To nDqt, 1 To nDqt) Nnd = nghichdao_matran(N(), nDqt) Dim x() As Double ReDim x(1 To nDqt, 1 To 1) x = DoiDau_MaTran(Nhan_MaTran(Nnd(), M(), nDqt, nDqt, 1), nDqt, 1) Dim Hbs() As Double ReDim Hbs(1 To nDqt, 1 To 1) Hbs = cong_matran(ho(), x(), nDqt, 1) Dim V() As Double ReDim V(1 To nh, 1 To 1) V = cong_matran(Nhan_MaTran(mtA(), x(), nh, nDqt, 1), l(), nh, 1) Dim hhbs() As Double ReDim hhbs(1 To nh, 1 To 1) hhbs = cong_matran(hh(), V(), nh, 1) Dim vpv() As Double Dim mo() As Double ReDim vpv(1 To 1, 1 To 1) Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 62 - Lớp Trắc địa B-K48 ReDim mo(1 To 1, 1 To 1) vpv = Nhan_MaTran(Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(V(), nh, 1), p(), 1, nh, nh), V(), 1, nh, 1) For i = 1 To 1 For j = 1 To 1 mo(i, j) = Sqr(vpv(i, j) / (nh - nDqt)) Next Next Dim Rxx() As Double ReDim Rxx(1 To nDqt, 1 To 1) For i = 1 To nDqt Rxx(i, 1) = Sqr(Nnd(i, i)) Next Dim mx() As Double ReDim mx(1 To nDqt, 1 To 1) mx = Nhan_MaTran(Rxx(), mo(), nDqt, 1, 1) Dim fRf() As Double ReDim fRf(1 To nh, 1 To nh) fRf = Nhan_MaTran(Nhan_MaTran(mtA(), Nnd(), nh, nDqt, nDqt), _ chuyenvi_matran(mtA(), nh, nDqt), nh, nDqt, nh) Dim cfRf() As Double ReDim cfRf(1 To nh, 1 To 1) For i = 1 To nh cfRf(i, 1) = Sqr(fRf(i, i)) Next Dim mf() As Double ReDim mf(1 To nh, 1 To 1) mf = Nhan_MaTran(cfRf(), mo(), nh, 1, 1) With CommonDialog1 .DialogTitle = "In file nao" .CancelError = True .Filter = "Text file *.txt|*.txt|All Files | *.*" .ShowSave End With str = CommonDialog1.FileName Dim FileNum2 As Long FileNum2 = FreeFile Open str For Output As FileNum2 .............................. Print #FileNum2, String(5, " ") & "Chuong trinh duoc viet bang ngon ngu lap trinh VISUALBASIC 6.0" Close FileNum2 RichTextBox1.LoadFile CommonDialog1.FileName End Sub Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 63 - Lớp Trắc địa B-K48 Phụ lục 2 Mã nguồn modul Tính các thông số chuyển dịch Private Sub mnuCacthongsochuyendich_Click() Dim tencongtrinh As String tencongtrinh = txtTencongtrinh Dim Chukydo As String Chukydo = txtChukydo Dim Ngaydo As String Ngaydo = txtngaydo Dim sodiemquantrac As Long Dim sochukyquantrac As Long Dim i, j As Long i = 1 Do While VSGrid.TextMatrix(1, i) "" i = i + 1 Loop sochukyquantrac = i - 1 i = 1 Do While VSGrid.TextMatrix(i, 1) "" i = i + 1 Loop sodiemquantrac = i - 1 Dim khoangthoigiantinhtuCkdau() As Double ReDim khoangthoigiantinhtuCkdau(1 To 1, 1 To sochukyquantrac) Dim khoangthoigiantinh2Ck() As Double ReDim khoangthoigiantinh2Ck(1 To 1, 1 To sochukyquantrac) For i = 1 To sochukyquantrac khoangthoigiantinhtuCkdau(1, i) = VSGrid.TextMatrix(0, i) Next For i = 1 To sochukyquantrac - 1 khoangthoigiantinh2Ck(1, i) = khoangthoigiantinhtuCkdau(1, i + 1) - khoangthoigiantinhtuCkdau(1, i) Next Dim Tendiem() As String ReDim Tendiem(1 To sodiemquantrac) For i = 1 To sodiemquantrac Tendiem(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 0) Next Dim docao() As Double ReDim docao(1 To sodiemquantrac, 1 To sochukyquantrac) For i = 1 To sodiemquantrac For j = 1 To sochukyquantrac docao(i, j) = VSGrid.TextMatrix(i, j) Next Next Dim DoLun() As Double ReDim DoLun(1 To sodiemquantrac, 1 To 1) Dim Dlgiua2chukylientiep() As Double ReDim Dlgiua2chukylientiep(1 To sodiemquantrac, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim Dlsovoickdautien() As Double ReDim Dlsovoickdautien(1 To sodiemquantrac, 1 To sochukyquantrac - 1) For i = 1 To sodiemquantrac For j = 1 To sochukyquantrac - 1 Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 64 - Lớp Trắc địa B-K48 DoLun(i, 1) = docao(i, j + 1) - docao(i, j) Dlgiua2chukylientiep(i, j) = DoLun(i, 1) Dlsovoickdautien(i, j) = docao(i, j + 1) - docao(i, 1) Next Next Dim TongDocaotungck() As Double ReDim TongDocaotungck(1 To 1, 1 To sochukyquantrac) Dim TG() As Double ReDim TG(1 To sochukyquantrac, 1 To sodiemquantrac) TG() = chuyenvi_matran(docao(), sodiemquantrac, sochukyquantrac) Dim A, b, c As Double For i = 1 To sochukyquantrac b = 0 For j = 1 To sodiemquantrac c = b A = c + TG(i, j) b = A Next TongDocaotungck(1, i) = b NextDim TongDltheo2cklientiep() As Double ReDim TongDltheo2cklientiep(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim TongDltheoSovoick0() As Double ReDim TongDltheoSovoick0(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) For i = 1 To sochukyquantrac - 1 TongDltheo2cklientiep(1, i) = TongDocaotungck(1, i + 1) - TongDocaotungck(1, i) TongDltheoSovoick0(1, i) = TongDocaotungck(1, i + 1) - TongDocaotungck(1, 1) Next Dim DlTrungbinhtheo2cklientiep() As Double ReDim DlTrungbinhtheo2cklientiep(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim DlTrungbinhtheoSovoick0() As Double ReDim DlTrungbinhtheoSovoick0(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) For i = 1 To sochukyquantrac - 1 DlTrungbinhtheo2cklientiep(1, i) = TongDltheo2cklientiep(1, i) / sodiemquantrac DlTrungbinhtheoSovoick0(1, i) = TongDltheoSovoick0(1, i) / sodiemquantrac Next Dim Tocdoluntheo2Cklientiep() As Double ReDim Tocdoluntheo2Cklientiep(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim TocdoluntheosovoiCk0() As Double ReDim TocdoluntheosovoiCk0(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) For i = 1 To sochukyquantrac - 1 Tocdoluntheo2Cklientiep(1, i) = DlTrungbinhtheo2cklientiep(1, i) / khoangthoigiantinh2Ck(1, i) TocdoluntheosovoiCk0(1, i) = DlTrungbinhtheoSovoick0(1, i) / khoangthoigiantinhtuCkdau(1, i + 1) Next Dim Dllechtheo2Cklientiep() As Double ReDim Dllechtheo2Cklientiep(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim DllechtheoSovoiCk0() As Double ReDim DllechtheoSovoiCk0(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) Dim Smax1() As Double Dim Smax2() As Double Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 65 - Lớp Trắc địa B-K48 Dim Smin1() As Double Dim Smin2() As Double ReDim Smax1(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) ReDim Smax2(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) ReDim Smin1(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) ReDim Smin2(1 To 1, 1 To sochukyquantrac - 1) For i = 1 To sochukyquantrac - 1 Smax1(1, i) = CviDl2Cklt(i, 1) Smax2(1, i) = CviDlSvCk0(i, 1) For j = 1 To sodiemquantrac If CviDl2Cklt(i, j) >= Smax1(1, i) Then Smax1(1, i) = CviDl2Cklt(i, j) Else Smax1(1, i) = Smax1(1, i) End If If CviDlSvCk0(i, j) >= Smax2(1, i) Then Smax2(1, i) = CviDlSvCk0(i, j) Else Smax2(1, i) = Smax2(1, i) End If Next Next For i = 1 To sochukyquantrac - 1 Smin1(1, i) = CviDl2Cklt(i, 1) Smin2(1, i) = CviDlSvCk0(i, 1) For j = 1 To sodiemquantrac If CviDl2Cklt(i, j) <= Smin1(1, i) Then Smin1(1, i) = CviDl2Cklt(i, j) Else Smin1(1, i) = Smin1(1, i) End If If CviDlSvCk0(i, j) <= Smin2(1, i) Then Smin2(1, i) = CviDlSvCk0(i, j) Else Smin2(1, i) = Smin2(1, i) End If Next Next For i = 1 To sochukyquantrac - 1 Dllechtheo2Cklientiep(1, i) = Smax1(1, i) - Smin1(1, i) DllechtheoSovoiCk0(1, i) = Smax2(1, i) - Smin2(1, i) Next With CommonDialog1 .DialogTitle = "In file nao" .CancelError = True .Filter = "Text file *.txt|*.txt|All Files | *.*" .ShowSave End With str = CommonDialog1.FileName Dim FileNum3 As Long FileNum3 = FreeFile Open str For Output As FileNum3 ................................. Close FileNum3 RichTextBox1.LoadFile CommonDialog1.FileName End Sub Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 66 - Lớp Trắc địa B-K48 Phụ lục 3 Mã nguồn modul Tính Dự báo lún Private Sub mnuDubaoLun_Click() Dim Tendiem As String Tendiem = VSGrid.TextMatrix(0, 0) Dim nDl As Long nDl = VSGrid.TextMatrix(0, 1) Dim Si() As Double ReDim Si(1 To nDl) Dim i, j, k As Long Dim thutuDl() As Double ReDim thutuDl(1 To nDl) Dim t() As Double ReDim t(1 To nDl) Dim Ngay1 As Double Dim Thang1 As Double Dim Nam1 As Double Ngay1 = VSGrid.TextMatrix(0, 2) Thang1 = VSGrid.TextMatrix(0, 3) Nam1 = VSGrid.TextMatrix(0, 4) Dim Ngay() As Double ReDim Ngay(1 To nDl) Dim Thang() As Double ReDim Thang(1 To nDl) Dim Nam() As Double ReDim Nam(1 To nDl) For i = 1 To nDl Ngay(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 2) Thang(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 3) Nam(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 4) Next For i = 1 To nDl thutuDl(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 0) Si(i) = VSGrid.TextMatrix(i, 1) Next For i = 1 To nDl t(i) = (((Nam(i) - Nam1) * 12 + (Thang(i) - Thang1)) * 30 + (Ngay(i) - Ngay1)) / 30 Next With CommonDialog1 .DialogTitle = "In file nao" .CancelError = True .Filter = "Text file *.txt|*.txt|All Files | *.*" .ShowSave End With str = CommonDialog1.FileName Dim FileNum5 As Long FileNum5 = FreeFile Open str For Output As FileNum5 Print #FileNum5, String(17, " ") & "KET QUA XAY DUNG MO HINH DU BAO LUN THEO HAM DA THUC" Print #FileNum5, String(15, " ") & "*********************************************************" Print #FileNum5, Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 67 - Lớp Trắc địa B-K48 Print #FileNum5, Print #FileNum5, String(5, " ") & "1. Ket qua quan trac trong " & nDl & " chu ky :" Print #FileNum5, String(5, " ") & "-------------------------" For i = 1 To nDl Print #FileNum5, String(5, " ") & "- Chu ky " & Dinhdangso(i, 2, 0, True, False) & " : " _ & "Ngay " & Dinhdangso(Ngay(i), 3, 0, False, False) _ & " Thang " & Dinhdangso(Thang(i), 3, 0, False, False) & " Nam " & Dinhdangso(Nam(i), 5, 0, False, False) & " ; Gia tri lun : " & Dinhdangso(Si(i), 7, 2, False, True) & " mm" Next Dim thoigiancandubao As Double thoigiancandubao = 2 ................................. Dim bacdathuc As Double bacdathuc = 0 1: Dim mtA() As Double ReDim mtA(1 To nDl, 1 To bacdathuc + 1) For i = 1 To nDl For j = 1 To bacdathuc + 1 mtA(i, j) = t(i) ^ (j - 1) Next Next Dim mtB() As Double ReDim mtB(1 To 1, 1 To bacdathuc + 1) For i = 1 To 1 For j = 1 To bacdathuc + 1 mtB(1, j) = TgDb ^ (j - 1) Next Next Dim mtL() As Double ReDim mtL(1 To nDl, 1 To 1) For i = 1 To nDl mtL(i, 1) = -Si(i) Next Dim ATA() As Double ReDim ATA(1 To bacdathuc + 1, 1 To bacdathuc + 1) ATA() = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtA(), nDl, bacdathuc + 1), mtA(), bacdathuc + 1, nDl, bacdathuc + 1) Dim ATL() As Double ReDim ATL(1 To bacdathuc + 1, 1 To 1) ATL() = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(mtA(), nDl, bacdathuc + 1), mtL(), bacdathuc + 1, nDl, 1) Dim ATAnd() As Double ReDim ATAnd(1 To bacdathuc + 1, 1 To bacdathuc + 1) ATAnd() = nghichdao_matran(ATA(), bacdathuc + 1) Dim Xtg() As Double ReDim Xtg(1 To bacdathuc + 1, 1 To 1) Xtg() = Nhan_MaTran(ATAnd(), ATL(), bacdathuc + 1, bacdathuc + 1, 1) Dim x() As Double ReDim x(1 To bacdathuc + 1, 1 To 1) x() = DoiDau_MaTran(Xtg(), bacdathuc + 1, 1) Dim DlDb() As Double ReDim DlDb(1 To 1, 1 To 1) Khoa Trắc địa Đồ án tốt nghiệp Lương Anh Tuấn - 68 - Lớp Trắc địa B-K48 DlDb() = Nhan_MaTran(mtB(), x(), 1, bacdathuc + 1, 1) Dim AX() As Double ReDim AX(1 To nDl, 1 To 1) AX() = Nhan_MaTran(mtA(), x(), nDl, bacdathuc + 1, 1) Dim V() As Double ReDim V(1 To nDl, 1 To 1) V() = cong_matran(AX(), mtL(), nDl, 1) Dim VTV() As Double ReDim VTV(1 To 1, 1 To 1) VTV() = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(V(), nDl, 1), V(), 1, nDl, 1) Dim Saisomohinh As Double Saisomohinh = Sqr(VTV(1, 1) / (nDl - bacdathuc - 1)) If Saisomohinh <= min Then min = Abs(Saisomohinh) bacdathucphuhop = bacdathuc c(bacdathucphuhop) = DlDb(1, 1) Else min = min End If Dim Stinh() As Double ReDim Stinh(1 To nDl, 1 To 1) Stinh() = Nhan_MaTran(mtA(), x(), nDl, bacdathuc + 1, 1) Dim SiTruStinh() As Double ReDim SiTruStinh(1 To nDl, 1 To 1) Dim Sido() As Double ReDim Sido(1 To nDl, 1 To 1) For i = 1 To nDl Sido(i, 1) = Si(i) Next For i = 1 To nDl SiTruStinh(i, 1) = Sido(i, 1) - Stinh(i, 1) Next Dim Ssmh() As Double ReDim Ssmh(1 To 1, 1 To 1) Ssmh() = Nhan_MaTran(chuyenvi_matran(SiTruStinh(), nDl, 1), SiTruStinh(), 1, nDl, 1) ........................ Close FileNum5 End Sub