sciaga 1, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi


ZNACZENIE POMIARÓW DEFORMACJI

Dziedzina geodezji zajmująca się pomiarami deformacji jest stosunkowo młoda,

pierwsze pomiary tego typu przeprowadzono w latach 20-stych XX wieku w Szwajcarii.

Pomiary te wynikały z konkretnego zapotrzebowania gospodarki na kontrolę

bezpieczeństwa budowli inżynierskich, przede wszystkim zapór wodnych,

w trakcie ich eksploatacji.

Było to następstwem projektowania coraz większych i coraz oszczędniejszych konstrukcji,

które wymagały kontroli w warunkach naturalnych

Stateczność nowo budowanych budowli zależy od szeregu czynników,

których wpływ na stabilność tych budowli bardzo trudno jest przewidzieć

i uwzględnić w fazie projektowania wznoszonych obiektów.

Do czynników obniżających wytrzymałość samej budowli czy też jej podłoża

należy zaliczyć:

1. niedostateczne rozpoznanie podłoża, jego nieregularna strukturę,

2. błędy budowlano-montażowe,

3. ukryte wady materiału,

4. zmiany warunków hydrogeologicznych podłoża,

5. działanie długo- i krótkoterminowych obciążeń (wiatr, śnieg),

6. ruchy endogenne - (tektoniczne),

7. ruchy egzogenne (wiatr, szkodliwa działalność człowieka, woda, słońce).

Czynniki te mogą powodować, że wraz z upływem czasu eksploatacji obiekt

może doznawać takich zmian w przestrzennym usytuowaniu

elementów konstrukcyjnych, że zmiany te mogą:

- uniemożliwić prawidłową eksploatację,

- stanowić niebezpieczeństwo dla otoczenia,

- w skrajnym wypadku doprowadzić do katastrofy obiektu.

W celu przeciwdziałania tym zjawiskom i zapobieganiu ewentualnej katastrofie

niezbędne jest uzyskanie informacji o zachowaniu się budowli

w warunkach terenowych.

Zbieraniem tych informacji zajmuje się stosunkowo nowa dziedzina geodezji,

która nosi nazwę: pomiary deformacji.

Przemieszczenie względne punktu - to zmiana położenia punktu

zaistniała w rozpatrywanym okresie czasu w niestałym układzie odniesienia.

Przemieszczenie bezwzględne punktu - to zmiana położenia punktu

zaistniała w rozpatrywanym okresie czasu w stałym układzie odniesienia.

Stały układ odniesienia - układ współrzędnych, w którym wyrażone są

przemieszczenia punktów i obiektów, wyznaczone przez trwale zastabilizowane

punkty sieci kontrolno - pomiarowej i zidentyfikowany jako stały.

Przemieszczenie pionowe punktu - to pionowa składowa wektora

przemieszczenia punktu.

Przemieszczenie poziome punktu - to pozioma składowa wektora

przemieszczenia punktu.

Wyznaczone przemieszczenie punktu - wielkość przemieszczenia wyznaczona

w wyniku pomiarów i obliczeń.

Przemieszczenie obiektu - zmiana położenia obiektu polegająca na

przesunięciu lub obrocie albo na przesunięciu i obrocie,

przy którym wzajemne położenie punktów obiektu nie ulega zmianie.

Odkształcenie obiektu - zmiana kształtu lub objętości albo kształtu i objętości obiektu

powodująca zmiany wzajemnych odległości punktów tego obiektu.

Deformacja obiektu - to zmiana obiektu polegająca na

przemieszczeniu obiektu lub odkształceniu obiektu

albo przemieszczeniu i odkształceniu obiektu.

DEFORMACJA = PRZEMIESZCZENIE + ODKSZTAŁCENIE

Przemieszczenie trwałe - to przemieszczenie obiektu,

które po ustąpieniu przyczyny, która go spowodowała - pozostaje.

Przemieszczenie nietrwałe - to przemieszczenie obiektu,

które po zniknięciu przyczyny ustępuje.

Odchyłka usytuowana - jest to rozbieżność pomiędzy stanem faktycznym obiektu,

a jego modelem teoretycznym (projektem);

do wyznaczenia tej odchyłki wystarczy jeden pomiar.

Sieć kontrolno-pomiarowa-zespół punktów odniesienia i punktów kontrolowanych

połączonych ze sobą okresowo mierzonymi wielkościami w sposób umożliwiający

wyznaczenie deformacji punktów obiektu.

Punkty odniesienia - punkty sieci kontrolno - pomiarowej umożliwiające

wyznaczenie przemieszczeń punktów kontrolowanych w układzie odniesienia

oraz wyznaczające usytuowanie tego układu.

Punkty stałe - to punkty odniesienia sieci kontrolno - pomiarowej,

które nie zmieniają wzajemnego położenia w rozpatrywanym okresie czasu.

Punkty kontrolowane - punkty sieci kontrolno - pomiarowej

zasygnalizowane na powierzchni obiektu , w których przemieszczenia

są wyznaczane okresowo w celu wyznaczenie deformacji obiektu.

Pomiar okresowy - pomiar tych samych wielkości wykonywany co pewien

okres czasu w celu wyznaczenia zmian tych wielkości.

Pomiar wyjściowy (zerowy) - pierwszy pomiar okresowy, z którego wynikami

porównuje się wyniki następujących po nim pomiarów okresowych.

Pomiar przejściowy - zespół dwóch pomiarów okresowych, z których pierwszy

wykonuje się przed przewidywanym uszkodzeniem, wznowieniem lub przeniesieniem

znaków pomiarowych sieci kontrolno - pomiarowej, a drugi

po naruszeniu lub przeniesieniu tych znaków w celu zredukowania

wszystkich dalszych pomiarów o zmianę wynikającą z uszkodzenia i wznowienia.

Badania deformacji - to całokształt procesu uzyskiwania

wielkości oraz kierunku zmian położenia obserwowanych punktów obiektu.

Proces ten obejmuje następujące czynności:

1. prace projektowe związane z opracowaniem konstrukcji

sieci kontrolno - pomiarowej,

2. stabilizacje punktów sieci oraz urządzeń kontrolnych,

3. pomiary geodezyjne (minimum dwukrotne),

4. ocenę dokładności tych pomiarów,

5. identyfikacje punktów stałych spośród punktów odniesienia,

6. obliczenie wielkości przemieszczeń,

7. ocenę dokładności wyznaczenia przemieszczeń.

ZASTOSOWANIE POMIARÓW DEFORMACJI

Pomiary deformacji mają zastosowanie dla:

  1. oceny przebiegu reakcji badanego obiektu na z góry nieuniknione

wpływy czynników zewnętrznych i wewnętrznych:

- na reakcję murów zakładów przemysłowych na drganie maszyn (zew.),

- na reakcję zapory na zmianę obciążeń oraz zmiany wysokości lustra wody,

- reakcję konstrukcji budowli na zmianę temp.,

- reakcję pokryć dachowych na obciążenie śniegiem,

-reakcję konstrukcji budowli na parcie wiatru,

- reakcję konstrukcji mostowych na obciążenie ruchem,

- reakcję gruntów na zmianę stosunków wodnych w nich zachodzących,

- na reakcję gruntów na działanie wynikające z podziemnej eksploatacji.

2. ustalenia stopnia naruszenia równowagi obiektu na skutek

awarii oraz oceny skuteczności zastosowanych zabiegów

zabezpieczających.

3. prognozowej weryfikacji założeń projektowych tzn. dla oceny przebiegu

reakcji gruntów oraz nowych typów konstrukcji w warunkach doświadczalnych .

PODSTAWOWE WYMAGANIA STAWIANE

TECHNICE WYZNACZANIA DEFORMACJI

Aby pomiary deformacji spełniały swoje zadanie

harmonogram ich musi być ułożony z uwzględnieniem :

- rodzaju obiektu (duży , mały...),

- funkcji eksploatacyjnej obiektu,

- celu badań.

Wyznaczone okresowo wielkości deformacji muszą się odznaczać

następującymi cechami:

  1. poprawnością - zgodnością z rzeczywistymi zmianami położenia

punktów obserwowanych w granicach wpływu błędów przypadkowych

2. minimalną uzasadnioną potrzebami dokładnością

3. aktualnością - tzn. że okres czasu od momentu rozpoczęcia pomiarów

do przekazania wyników musi być jak najkrótszy.

Przyjęte metody pomiaru są uzależnione od trzech podstawowych

czynników:

1. szybkości zmian zachodzących na badanym obiekcie,

2. rodzaju wyznaczanego przemieszczenia: pionowe, poziome,

3. wymaganej dokładności.

Wiarygodność otrzymywanych wyników pomiarów deformacji zależy

od wielu czynników czasoprzestrzennych oraz pomiarowych (Cacoń, 2001).

Do najistotniejszych czynników mających wpływ na wiarygodność

wyników pomiarów należy zaliczyć:

- lokalizację punktów,

- stabilizację punktów,

- stałość układu odniesienia,

- dokładność pomiarów,

- moment rozpoczęcia pomiarów,

- interwał czasu pomiędzy pomiarami,

- czasookres wykonywania pomiarów,

- czasookres opracowywania wyników

DOKŁADNOŚĆ POMIARÓW DEFORMACJI

Mp = r Ⴔ mp Ⴃ R Ⴔ P

gdzie:

Mp - błąd graniczny wyznaczenia przemieszczenia,

P - graniczne przemieszczenie określone dla danego obiektu lub jego część w projekcie

technicznym lub w odpowiednich przepisach techniczno- eksploatacyjnych (podaje konstruktor),

R - parametr określający jaką częścią granicznego przemieszczenia (P) może być błąd graniczny

jego wyznaczenia (Mp), R- zmniejsza wartość P i może przyjmować wartości:

R=0.5 - przy automatycznej sygnalizacji niebezpiecznych stanów obiektów,

R=0.3 - przy pomiarach mających na celu stwierdzenie czy graniczna wielkość

przemieszczenia została osiągnięta czy przekroczona,

0.01Ⴃ R Ⴃ0.1 - przy pomiarach służących do jakościowego i ilościowego badania zależności

między wielkościami przemieszczeń, a ich przyczynami i skutkami,

mp- błąd średni wyznaczenia przemieszczenia,

r - współczynnik, którego wartość zależy od wymaganego prawdopodobieństwa poprawności wyników

oraz od stopnia przypadkowości błędów pomiarów służących do wyznaczenia przemieszczenia.

Określenie wartości współczynnika r przy normalnym rozkładzie błędów pomiarów przemieszczeń,

gdy chcemy uzyskać prawdopodobieństwo poprawności określenia przemieszczenia na poziomie

P= 0.997 należy przyjąć r = 3; P= 0.988 należy przyjąć r = 2.5; P= 0.954 należy przyjąć r = 2 = 0.954

(tzn. gdy r = 2 to dwa razy dokładniej musimy mierzyć niż nam sugeruje Mp ).

W przypadku występowania wartości pomierzonych wskazujących na możliwość odbiegania rozkładu

błędów od rozkładu normalnego (możliwość występowania błędów systematycznych

np. refrakcji atmosferycznej) należy przyjąć r = 4.

CZĘSTOTLIWOŚĆ POMIARÓW DEFORMACJI

0.5 M p < T < 2 M p

T - odstęp między dwoma pomiarami - projektowany odstęp między dwoma

pomiarami okresowymi powinien być taki, aby przewidywane

przemieszczenia nie były większe od 2 Mp i mniejsze niż 0.5 Mp

Czas trwania jednego pomiaru okresowego nie powinien być dłuższy niż 0.3 Mp

t < 0.3 Mp

Czas liczy się z określeniem układu odniesienia oraz identyfikacją punktów stałych.

Przykład liczbowy:

Jeżeli przyjmiemy: - przemieszczenie graniczne - M p = 10 mm,

- przewidywane przemieszczenie - 2mm/mies.

to: 0.5 Mp = 5 mm = 2,5 mies.; 2 Mp = 20 mm = 10 mies.; 0.3 Mp = 3 mm = 1,5 mies.

co oznacza: że

- nie trzeba mierzyć częściej niż co 2,5 miesiąca,

- nie wolno mierzyć rzadziej niż co 10 miesięcy,

- nie wolno mierzyć i opracowywać wyniki dłużej niż 1,5 miesiąca.

Kontrolna sieć pomiarowa - to sieć punktów powiązanych ze sobą przy pomocy

obserwacji geodezyjnych.

Przez punkt sieci geodezyjnej rozumiemy jego materializację w postaci

geodezyjnego znaku pomiarowego (np.: reper, słup obserwacyjny, sygnał tarczowy ).

Zadaniem kontrolnej sieci pomiarowej jest wzajemne powiązanie punktów

utrwalonych na badanym obiekcie, zwanych punktami kontrolowanymi

z punktami odniesienia założonymi poza strefą oddziaływania obiektu na otoczenie.

W przypadku dużych stref oddziaływania powiązanie to odbywa się poprzez punkty wiążące.

Zadaniem punktów kontrolowanych jest zasygnalizowanie tych elementów obiektu,

na którym zostały osadzone, oraz uczestniczenie w ich ruchu w celu określenia

zmian położenia tych elementów.

Zadaniem punktów odniesienia jest utrwalenie położenia układu,

w którym wykonywane są pomiary przemieszczeń, od momentu wykonania

pomiaru wyjściowego począwszy przez możliwie cały czas trwania badań obiektu.

Ocenę stałości tych punktów dokonuje się w oparciu o tzw. identyfikację punktów stałych

(wykonuje się ją przed wyrównaniem sieci lub po jej wyrównaniu wstępnym).

Metody wyznaczania przemieszczeń są uzależnione w głównej mierze od;

- rodzaju badanych obiektów,

- zakładanych dokładności wyznaczania tych przemieszczeń.

Dzielą się one na metody:

- geodezyjne,

- nie geodezyjne (mechaniczno - geodezyjne),

- fotogrametryczne.

METODY GEODEZYJNE

służą do określania deformacji względnych i bezwzględnych.

  1. Do badania przemieszczeń powierzchni terenu naturalnego i sztucznie

przetworzonego (kopalnie odkrywkowe, zwałowiska) oraz do badania dużych

obiektów inżynierskich (duże zakłady produkcyjne, zapory wodne, tereny znajdujące

się w zasięgu eksploatacji podziemnej) należy stosować następujące metody:

1. sieci trygonometryczne pełne i niepełne uzupełnione sieciami niwelacji precyzyjnej,

2. liniowe bądź kątowo liniowe sieci powierzchniowe płaskie wraz z sieciami

niwelacji precyzyjnej,

3. sieci przestrzenne mierzone metodami tradycyjnymi,

4. sieci przestrzenne realizowane przy zastosowaniu techniki satelitarnej GPS.

B. Do badań obiektów wydłużonych stosuje się następujące metody:

1. metoda sieci liniowych bądź kątowo-liniowych,

2. metoda stałej prostej odniesienia,

3. metoda strzałek,

4. metoda poligonową.

Wszystkie met. uzupełnione są pomiarami niwelacji precyzyjnej.

C. Do badań obiektów wysmukłych stosuje się:

1. metodę bezpośredniego rzutowania (metodę rzutowania),

2. metodę obserwacji kierunków obwodowych (metodę dwusiecznych),

3. metodę trygonometryczną (metodę wcięć).

Wszystkie uzupełnione pomiarami niwelacji precyzyjnej.

SIECI PEŁNE - zakłada się na

terenach o dużej przejrzystości,

na potrzeby wieloletnich

precyzyjnych obserwacji obiektów

wymagających dużej dokładności

pomiarów, narażonych

na duże i zmienne obciążenia,

których awaria mogłaby

spowodować utratę życia ludzkiego

bądź duże straty materialne.

SIECI NIEPEŁNE - zakłada się na

terenach o małej przejrzystości,

dla obiektów o mniejszej klasie

bezpieczeństwa.

Sieci te nie posiadają wszystkich

grup punktów lub powiązań

między nimi.

2. POWIERZCHNIOWE SIECI LINIOWE

BĄDŹ KĄTOWO - LINIOWE (PŁASKIE)

szersze zastosowanie tych sieci w chwili obecnej umożliwił duży rozwój

precyzyjnych dalmierzy. W zależności od długości boków w tych sieciach

zmienia się wzajemny stosunek dokładności pomiarów liniowych i kątowych.

W sieciach o bokach krótkich (do kilkuset metrów) dokładniejsze są

przeważnie pomiary kątowe, w sieciach o bokach rzędu kilku kilometrów pomiary liniowe.

3. SIECI PRZESTRZENNE

są to konstrukcje geometryczne, w których elementami pomiarowymi są:

kąty poziome, kąty zenitalne i odległości przestrzenne.

Mają one zastosowanie w terenach trudnodostępnych gdzie niemożliwe lub

bardzo utrudnione jest wykonywanie geometrycznej niwelacji precyzyjnej.

Sieci te umożliwiają jednoczesne określenie przemieszczeń poziomych i pionowych w przybliżeniu z jednakową dokładnością

(na obecnym stanie techniki od kilku do kilkunastu milimetrów przy długościach boków do kilku kilometrów).

Zastosowanie sieci przestrzennych:

- badania współczesnych ruchów skorupy ziemskiej,

- badania ruchów górotworu wywołanych działalnością człowieka

na terenach kopalni odkrywkowych i głębinowych na obszarach osuwisk i zwałowisk,

- badania przemieszczeń innych dużych trudnodostępnych obiektów inżynierskich.

METODY NIE GEODEZYJNE-

służą do badania deformacji względnych,

wykorzystują specjalistyczny sprzęt pomiarowy taki jak:

szczelinomierze (dystansometry) - służą do pomiaru wzajemnych zmian odległości

bloków budowli w poszczególnych miejscach szczelin dzielących te bloki,

pochyłomierze - służą do pomiarów zmian nachylenia,

klinometry - służą do wyznaczania szerokości szczelin,

inklinometry - służą do wyznaczania kątowych wychyleń obiektów,

wahadła - służą do wyznaczania wielkości liniowych lub kątowych

pochyleń budowli.

STABILIZACJA ZNAKÓW GEODEZYJNYCH

OSNÓW SŁUŻĄCYCH DO BADANIA DEFORMACJI

Punkty odniesienia, punkty wiążące oraz stanowiska obserwacyjne

stabilizuje się słupami betonowymi z głowicami do wymuszonego centrowania

z reperami usytuowanymi w cokole słupa.

Punkty sieci przestrzennej posiadają również tzw. reper górny usytuowany

na górnej płaszczyźnie głowicy słupa, pozwalający na bezpośrednie określenie

wysokości instrumentów oraz sygnałów pomiarowych.

Punkty kontrolowane oraz kontrolne markowane są sygnałami stałymi

w postaci celowników płaskich lub dwustronnych, a także za pomocą

tarcz i innych sygnałów ustawionych poprzez wymuszone centrowanie.

WYZNACZNIE PRZEMIESZCZEŃ I ODKSZTAŁCEŃ

Metodyka wyznaczania przemieszczeń polega na rejestrowaniu dwóch

lub większej ilości stanów badanego obiektu.

Przemieszczenie jest wielkością wektorową, otrzymujemy ją poprzez

porównanie stanu aktualnego i wyjściowego.

Poszczególne, kolejne pomiary powinny być realizowane w ściśle określonych

interwałach czasowych: ∆t = ti - to.

Aby umożliwić uzyskanie szczegółowego obrazu zmian, niezbędny jest

odpowiedni harmonogram pomiarów, określający jednoznacznie częstotliwość

realizacji kolejnych cykli pomiarowych.

Dobór odpowiedniej metody geodezyjnej daje nam dość dużą swobodę

w obliczaniu wielkość przemieszczeń, które możemy określić

w sposób następujący, jako:

- różnice funkcji z reguły współrzędnych, które zostały otrzymane poprzez

odrębne wyrównanie elementów pomierzonych w czasie t1 i odrębnie w czasie t2,

- różnice funkcji pomierzonych elementów w czasie t1 i t2, z reguły współrzędnych,

otrzymane z wspólnego wyrównania.

IDENTYFIKACJA PUNKTÓW STAŁYCH

Identyfikacja układu odniesienia przeprowadzana jest w sposób analityczny,

bądź analityczno -graficzny. Proces ten polega na poszukiwaniu

z całego zbioru punktów sieci, potencjalnych punktów odniesienia,

to znaczy takich, które pozostają w stosunku do siebie nie przemieszczone.

Proces ten przebiega w oparciu o odpowiedni przetworzone wyniki pomiarów.

W literaturze znanych jest bardzo wiele metod, które pozwalają na identyfikacje

właściwego układu odniesienia, są one oparte na dwóch charakterystycznych

procesach:

  1. Identyfikacja jako osobny proces poprzedzający obliczanie przemieszczeń,

zwykle przeprowadzany na etapie wyrównania wstępnego, polegający

na dokonaniu ścisłej klasyfikacji i wyborze punktów odniesienia.

  1. Identyfikacja włączona w iteracyjny proces obliczeniowy,

gdzie pierwszy etap wyrównania pełni zazwyczaj role wyrównania wstępnego,

zaś kolejne iteracje doprowadzają do udokładniania wstępnie przyjętej

bazy odniesienia, (Prószyński, 2006).

Spośród metod identyfikacji punktów stałych

wyróżnia się dwie najczęściej stosowane:

Metodę Hermanowskiego, mającą zastosowanie

w sieciach niwelacyjnych (wysokościowych).

Metodę transformacji poszukiwawczych, mającą zastosowanie

w sieciach poziomych oraz przestrzennych

Metoda Hermanowskiego

Metoda ta ma zastosowanie do sieci niwelacyjnych obejmujących obszar

od 0,5km2 do 12km2, czyli dla sieci określanej jako sieci średniej wielkości.

Metoda polega na porównywaniu różnic przewyższeń dla wszystkich

kombinacji par reperów wstępnie przyjętych za stałe.

Porównanie to jest przeprowadza się w oparciu o kryterium Hermanowskiego,

które wyraża się za pomocą nierówności:

gdzie:

Δh' - różnice wysokości pomiędzy reperami z pomiaru wyjściowego,

Δh - różnice wysokości pomiędzy reperami z pomiaru aktualnego,

mo - średni błąd pojedynczego spostrzeżenia przed wyrównaniem

z pomiaru wyjściowego i aktualnego,

n' - liczba stanowisk w ciągu łączącym repery odniesienia

w pomiarze wyjściowym,

n - liczba stanowisk w ciągu łączącym repery odniesienia

w pomiarze aktualnym.

Wartość błędu m0 przyjmuje się jako średnią, dla dwóch analizowanych

pomiarów, wartość błędu pojedynczego spostrzeżenia μ0, obliczoną

na podstawie ciągów lub obwodów, w zależności od konstrukcji

geometrycznej sieci:

Metoda transformacji poszukiwawczych

Metoda ta polega na:

- wykonaniu obliczeń sieci badawczych w wybranych dwóch okresach badawczych jako sieci swobodnych (niezależnych),

- wykonaniu wstępnej transformacji Helmerta na wybrane punkty sieci przyjęte za stałe,

- dokonanie analiz poprawek Hausbranta, ewentualne odrzucenie punktów „odstających” oraz ewentualne dobranie punktów „przystających”,

- wykonanie kolejnych transformacji aż do uzyskania optymalnego rozwiazania.

Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa

z dnia 21.02.1995 r. w sprawie rodzaju i zakresu opracowań

geodezyjno - kartograficznych oraz czynności geodezyjnych

obowiązujących w budownictwie - Dziennik Ustaw nr 25 poz.133.

Przepisy rozporządzenia określają wymagania stawiane przed wykonawcami robót geodezyjnych podczas projektowania, budowy, remontu i utrzymywania obiektów budowlanych, dla których jest wymagane uzyskanie pozwolenia na budowę.

Ogólnie prace związane z obsługą geodezyjną realizacji

obiektów budowlanych można podzielić

na trzy etapy podstawowe:

Czynności geodezyjne realizowane przed rozpoczęciem budowy,

- wykonanie opracowań geodezyjno - kartograficznych dla celów projektowych,

- geodezyjne opracowanie planów realizacyjnych,

- wytyczenie osnowy realizacyjnej,

- wyznaczanie obiektów w terenie.

Roboty geodezyjne wykonywane w toku budowy,

- geodezyjna obsługa budowy i montażu:

- wpasowanie osi konstrukcyjnych na stan zerowy,

- wykonanie niwelacji stanu zerowego,

- tyczenie wskaźników osi konstrukcyjnych na kondygnacjach powtarzalnych,

- kontrola kształtu oraz wymiarów elementów prefabrykowanych,

- bieżące inwentaryzacje powykonawcze obiektów lub elementów obiektów,

- bieżące pomiary przemieszczeń obiektów i ich podłoża,

Roboty geodezyjne realizowane po zakończeniu budowy

- końcowe inwentaryzacyjne pomiary powykonawcze, połączone

z aktualizacją mapy zasadniczej,

- pomiary deformacji obiektów szczególnego znaczenia.

Czynności geodezyjne przed rozpoczęciem budowy

Pierwszym zadaniem niezbędnym do wykonania

przed rozpoczęciem inwestycji jest przeprowadzenie

czynności geodezyjnych związanych

z wykonaniem mapy do celów projektowych

Mapy do celów projektowych powinny obejmować obszar

otaczający teren inwestycji w pasie, co najmniej 30 m,

a w razie konieczności również teren strefy ochronnej.

Mapy te są przeważnie kopiami mapy zasadniczej,

która może być 2 razy pomniejszona lub powiększona.

Aktualność mapy do celów projektowych,

w sensie dopuszczalności okresu wykorzystania mapy

wynosi 6 miesięcy.

Skalę map do celów projektowych należy dostosować

do rodzaju i wielkości obiektu lub całego zamierzenia budowlanego, przy czym:

1)   skala map dla działek budowlanych nie powinna być mniejsza niż 1:500,

  2)   skala map dla zespołów obiektów budowlanych oraz

terenów budownictwa przemysłowego nie może być mniejsza niż 1:1000,

3) skala map dla rozległych terenów z obiektami budowlanymi

o dużym rozproszeniu oraz obiektami liniowymi może wynosić 1:2000.

Wielkość obszaru oraz skalę map do celów projektowych

dla danej inwestycji określa w razie potrzeby organ właściwy

do wydania pozwolenia na budowę.

INSTRUKCJA TECHNICZNA G-3

Geodezyjna obsługa inwestycji

Wydanie piąte, Warszawa 1988

Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji

z dn. 24 marca 1999 r., Dziennik Ustaw nr 30, poz. 297,

- wykaz standardów technicznych - poz. 6.

Przepisy niniejszej instrukcji regulują postępowanie przy wykonywaniu prac geodezyjnych na etapach:

- studiów przedprojektowych opracowywania założeń techniczno - ekonomicznych,

- projektowania technicznego i realizacji inwestycji,

- przy wykonywaniu geodezyjnych pomiarów obiektów w czasie ich eksploatacji.

W szczególności przepisy niniejszej instrukcji dotyczą prac geodezyjnych dla potrzeb:

- budownictwa ogólnego /osiedlowego i indywidualnego/,

- budownictwa przemysłowego /zakłady przemysłowe i pojedyncze obiekty przemysłowej komunikacji

/koleje, drogi, ulice, place, tunele, mosty, wiadukty, lotniska, drogi wodne, porty morskie i rzeczne/,

- budownictwa urządzeń inżynieryjnych

/przewody podziemne, naziemne i napowietrzne oraz urządzenia im towarzyszące/,

- budownictwa wodnego,

- realizacji obiektów sportowych i rekreacyjnych.

W planowaniu, programowaniu i projektowaniu inwestycji należy wykorzystywać

przydatne do tych celów materiały geodezyjno - kartograficzne

z ośrodków dokumentacji geodezyjno-kartograficznej.

Pomocniczym źródłem informacji o zagospodarowaniu terenu mogą być

materiały fotogrametryczne takie jak:

- fotogrametryczne zdjęcia lotnicze i naziemne,

- powiększenia zdjęć, fotoszkice, fotomapy i ortofotomapy.

Dopuszcza się stosowanie map pochodnych wykonanych przez pomniejszenie.

W przypadku pomniejszenia ponad dwa i półkrotnego wymagana jest

generalizacja treści mapy, stosownie do potrzeb użytkownika.

Dopuszcza się stosowanie map wykonanych przez powiększenie maksymalne 2.5 - krotne

z klauzulą informującą o powiększeniu.

Do opracowania planu realizacyjnego wykorzystuje się mapę zasadniczą uzyskaną przez:

1. wykorzystanie zaktualizowanych materiałów kartograficznych,

odpowiednio uzupełnionych wymaganymi elementami,

w szczególności map topograficznych oraz mapy zasadniczej i map pochodnych,

2. nowy pomiar, w wypadku, gdy brak materiałów nadających się do wykorzystania.

Mapy powinny obejmować teren inwestycji oraz tereny otaczające

w pasie co najmniej 30 m licząc od granic terenu inwestycji,

a w razie konieczności ustalenia strefy ochronnej, także teren tej strefy.

Skale map należy dobierać następująco:

1. do studiów, koncepcji i opracowań przedprojektowych - mapy topograficzne

w skalach: 1 : 200 000, 1 : 100 000, 1 : 50 000, 1 : 25 000, 1 : 10 000, 1 : 5 000;

2. do założeń techniczno-ekonomicznych mapę zasadniczą lub pochodną

3. do projektu technicznego mapę zasadniczą lub pochodną

w skalach: 1 : 2 000, 1 : 1 000, 1 : 500, 1 : 250.

Skalę map do opracowania planu realizacyjnego

należy dostosować do rodzaju i obszaru inwestycji, przy czym dla:

1. inwestycji budowlanych skala map nie może być mniejsza niż 1 : 1 000,

2. inwestycji o dużej rozległości i niewielkim zagęszczeniu obiektów budowlanych

może być stosowana skala 1 : 2000, a dla terenów strefy ochronnej - 1 : 5 000,

3. szlaków i stacji kolejowych stosuje się w zasadzie mapy w skali 1 : 1000,

a dla większych stacji kolejowych mapy w skalach 1 : 500 i 1 : 250.

Dla szlaków o mniejszym znaczeniu można stosować mapy w skali 1 : 2 000,

4. inwestycji drogowych stosuje się mapy w skali 1 : 1000,

a w wyjątkowych przypadkach 1 : 5 000, 1 : 2 000 i 1 : 500,

5. inwestycji liniowych napowietrznych, zlokalizowanych poza terenami zabudowanymi,

stosuje się z zasady mapy w skalach 1 : 25 000, 1 : 10 000,

6. inwestycji urządzeń melioracji wodnych, zlokalizowanych poza terenami zabudowanymi,

stosuje się mapy w skalach 1 : 10 000 - 1 : 2 000.

W zależności od rodzaju obiektu zakres uzupełnienia treści map

określa zamawiający w oparciu o odpowiednie przepisy resortowe.

W przypadku braku przepisów wymienionych powyżej

zakres uzupełnień treści mapy zamawiający powinien uzgodnić

z jednostką wykonawstwa geodezyjnego w ramach warunków technicznych.

Osnowę realizacyjną poziomą i wysokościową dzieli się na:

1. podstawową,

2. szczegółową.

Podstawowa osnowa realizacyjna służy do:

- powiązania tyczonego obiektu z otaczającym go terenem,

- wyznaczenia szczegółowej osnowy realizacyjnej

- bezpośredniego (w miarę możliwości) wykonywania pomiarów realizacyjnych.

Podstawowa osnowa realizacyjna powinna być nawiązana geodezyjnie

do punktów wcześniej założonych w sposób umożliwiający prawidłowe określenie

nowych punktów w państwowym układzie współrzędnych lub wysokości.

Szczegółowa osnowa realizacyjna służy do bezpośredniego oparcia pomiarów realizacyjnych

Pozioma osnowa realizacyjna może być zakładana jako:

- osnowa będąca zagęszczeniem osnowy państwowej,

- osnowa lokalna.

Poziomą osnowę realizacyjną mogą stanowić:

- sieci powierzchniowe kątowo - liniowe regularne bądź nieregularne,

- sieci powierzchniowe liniowe,

- sieci i pojedyncze ciągi poligonowe,

- układy baz,

- punkty wcięte.

KRYTERIA OCENY DOKŁADNOŚCI WYZNACZANIA OSNOWY POZIOMEJ

Głównym kryterium oceny dokładności wyznaczenia poziomej osnowy realizacyjnej jest:

średni błąd po wyrównaniu długości najbardziej niekorzystnie położonego boku sieci.

Pomocniczymi kryteriami oceny dokładności wyznaczenia poziomej osnowy realizacyjnej są:

1. średnie błędy kierunków i kątów w sieci po wyrównaniu,

2. średnie błędy podłużne i poprzeczne punktów (na przykład średnie błędy współrzędnych),

3. długości półosi i kierunki dłuższych półosi elips błędu średniego,

4. średnie błędy położenia punktów sieci, odniesione do jej punktu głównego

i kierunku głównego, przyjętych do wyrównania.

Wykonanie wytyczenia stwierdza wykonawca pomiarów

przez dokonanie odpowiedniego wpisu w dzienniku budowy.

Wykonawca pomiarów przekazuje po dwa egzemplarze szkicu tyczenia,

inwestorowi lub wykonawcy robót budowlano-montażowych.

Wykonawca przechowuje szkice dokumentacyjne i szkice tyczenia

do chwili zakończenia budowy, po czym przekazuje je zamawiającemu.

DOKŁADNOŚĆ TYCZENIA

Dokładności tyczenia ustala się przez określenie granicznego błędu wytyczenia Mt :

Mt = r x mt ≤ K dL,

gdzie:

dL - graniczna odchyłka usytuowania wytyczonego elementu obiektu

mt - błąd średni tyczenia,

K - parametr określający, jaką częścią, granicznej odchyłki dL może być graniczny błąd wytyczenia

Wartość parametru K zależy od stopnia ważności wyniku tyczenia dla możliwości

prawidłowego wykonania robót montażowych, wytrzymałości obiektu,

prawidłowości działania obiektu oraz zachowania przez obiekt walorów architektonicznych.

Wartość parametru K przyjmuje się:

- od 0,4 - przy wysokim stopniu ważności przedmiotu tyczenia

- do 1,0 - przy niskim stopniu ważności przedmiotu tyczenia

Wartość parametru K powinna być ustalona przez projektanta obiektu lub

przez inspektora nadzoru budowlanego oraz skonsultowana pod względem geodezyjnym.

Pożądaną wartość średniego błędu tyczenia określa się na podstawie wzoru:

mt = Mt / r

gdzie:

Przy normalnym rozkładzie błędów tyczenia:

dla Pt =0,9973, przyjmuje się współczynnik r = 3,

dla Pt = 0,9876 przyjmuje się współczynnik r = 2,5

dla Pt = 0,9545 przyjmuje się współczynnik r = 2

W przypadku występowania warunków pomiarów wskazujących na możliwość odbiegania

rozkładu błędów tyczenia od rozkładu normalnego, należy przyjmować r = 4

Wartość współczynnika r określa wykonawca pomiarów.

ZASADY REALIZACJI OBSŁUGI BUDOWY I MONTAŻU

Wykonanie każdego z etapów robót geodezyjnych potwierdza się

wpisem do dziennika budowy.

Kierownikowi budowy przekazuje się dwa egzemplarze szkiców tyczenia

i kontroli położenia fundamentów i poszczególnych elementów obiektu budowlanego,

zawierające dane geodezyjne umożliwiające wznowienie lub kontrolę wyznaczenia.

Wykonawca przechowuje po jednym egzemplarzu szkicu do chwili zakończenia budowy.

W razie stwierdzenia niedopuszczalnych rozbieżności między wynikami pomiarów,

a ustaleniami projektu obiektu budowlanego, fakt ten należy odnotować w dzienniku budowy.

POMIARY POWYKONAWCZE WYBUDOWANYCH OBIEKTOW I URZĄDZEŃ

  1. Inwestor jest obowiązany zapewnić sporządzenie powykonawczych

pomiarów inwentaryzacyjnych zakończonych obiektów budowlanych

w celu zebrania odpowiednich danych geodezyjnych dotyczących

zagospodarowanego terenu, w tym także jego ukształtowania pionowego.

2. Sporządzona w wyniku realizacji inwestycji dokumentacja

geodezyjno - kartograficzna, w tym mapa zakładu powinna zawierać dane

niezbędne do wniesienia zmian na mapę zasadniczą.

3. Dokładność inwentaryzacyjnych pomiarów powykonawczych,

powinna odpowiadać dokładności pomiarów sytuacyjno -wysokościowych

określonych w instrukcji technicznej G-4.

4. Przewody podziemne i elementy podziemne budowli należy poddawać

pomiarowi powykonawczemu po ułożeniu w wykopie, ale przed ich zasypaniem.

Obowiązek zgłoszenia obiektów do pomiaru przed przykryciem spoczywa

na zamawiającym i wykonawcy robót budowlano-montażowych.

ROBOTY GEODEZYJNE WYKONYWANE W TOKU BUDOWY

- wpasowanie osi konstrukcyjnych na stan zerowy,

- wykonanie niwelacji stanu zerowego,

- tyczenie wskaźników osi konstrukcyjnych na kondygnacjach powtarzalnych,

- kontrola kształtu oraz wymiarów elementów prefabrykowanych

Za stan zerowy wznoszonego budynku przyjmuje się:

- dla budynku nie podpiwniczonego moment zrealizowania

ścian fundamentowych,

- dla budynku podpiwniczonego moment zrealizowania stropu

na kondygnacji piwnicznej.

Tyczenie elementów obiektów realizuje się

przy zachowaniu wewnętrznej dokładności tyczenia.

Tyczenie wskaźników osi konstrukcyjnych na kondygnacjach powtarzalnych

realizuje się przy zastosowaniu dwóch rodzajów osnów:

- osnowy budowlano - montażowej zewnętrznej, gdzie stosuje się metody:

- metodę rzutowania,

- metodę prostej odniesienia,

- osnowy budowlano montażowej wewnętrznej, gdzie stosuje się metody:

- prostokąta podstawowego,

- bazy tyczenia.

Tyczenie wskaźników można realizować metodą pomiarów GPS

przy wykorzystaniu zarówno osnów zewnętrznych oraz wewnętrznych.

Tyczenie wskaźników osi konstrukcyjnych wykonywane jest zawsze w dwóch etapach:

Pierwszy etap realizowany jest po wykonaniu wpasowania osi konstrukcyjnych na

stan zerowy i polega przede wszystkim na założeniu osnowy realizacyjnej

służącej do wykonywania powtarzalnych etapów zasadniczych

oraz na wykonaniu niezbędnych pomiarów przygotowawczych.

Drugi etap polega na właściwym, powtarzalnym realizowaniu

zespołu czynności pomiarowych niezbędnych dla przeniesienia

osi konstrukcyjnych na kolejne piętra realizowane budowli.

Metoda rzutowania:

Warunki stosowania: znaczna dostępność placu budowy w odległościach równych,

co najmniej wysokości budynku. Niski stan zerowy umożliwiający wytyczenie

osnowy ponad konstrukcją fundamentów.

Etap pierwszy: Założenie punktów osnowy realizacyjnej na przedłużeniach osi konstrukcyjnych

w odległościach równych, co najmniej wysokości budynku. Zaznaczenie kierunków osi na

fundamentach budowli i jeżeli jest to możliwe na trwałych obiektach po przeciwległej dla obiektu stronie.

Etap drugi: Tyczenie osi konstrukcyjnych na kolejnych kondygnacjach

przy zastosowaniu metody rzutowania, realizowanej koniecznie w dwóch położeniach lunety

w odniesieniu do punktów zaznaczonych na stanie zerowym.

Kontrola wzajemnego położenia punktów osi konstrukcyjnych.

Metoda dokładna, dla której błąd pomiaru rośnie wraz z wysokością budynku

i wynika przede wszystkim z błędu inklinacji.

Metoda prostej odniesienia:

Warunki stosowania: znaczna dostępność placu budowy w odległościach równych,

co najmniej wysokości budynku. Wysokość stanu zerowego dowolna.

Etap pierwszy: Założenie punktów osnowy realizacyjnej na prostych równoległych

do osi konstrukcyjnych przesuniętych poza budynek na odległości np.: 1m.

Przesunięcie realizowane jest przy zastosowaniu łat wyposażonych w libellę oraz tarczę

celowniczą oddaloną od punktu zerowego łaty (przykładanego do osi konstrukcyjnej) o wartość 1 m.

Etap drugi: Tyczenie osi konstrukcyjnych na kolejnych kondygnacjach przy zastosowaniu

metody rzutowania, realizowanej koniecznie w dwóch położeniach lunety w odniesieniu

do przeciwległych punktów osnowy. Kontrola wzajemnego położenia punktów osi konstrukcyjnych.

Metoda mniej dokładna od metody rzutowania, bardziej pracochłonna i mniej bezpieczna,

dla której błąd pomiaru rośnie wraz z wysokością budynku i wynika przede wszystkim

z błędu inklinacji oraz ze staranności przykładania łaty.

Metoda prostokąta podstawowego

Warunki stosowania: metoda stosowana przy ograniczonym dostępie do placu budowy,

dla jej realizacji wymagane jest występowanie przynajmniej czterech otworów w stropach

kondygnacji piwnicznej oraz kondygnacji powtarzalnych.

Etap pierwszy: Założenie minimum 4 punktów osnowy realizacyjnej usytuowanych nad (pod)

otworami technologicznymi stropów. Wykonanie pomiarów z poszczególnych stanowisk

metodą biegunową do punktów przecięć osi konstrukcyjnych w nawiązaniu do pozostałych

stanowisk osnowy.

Etap drugi: Wyznaczanie punktów osnowy na poszczególnych kondygnacjach poprzez centrowanie

przez otwory w stropach przy zastosowaniu pionowników optycznych.

Odtworzenie i kontrola kształtu osnowy.

Wytyczenie punktów przecięć osi konstrukcyjnych metodą biegunową przynajmniej z

dwóch punktów osnowy. Kontrola wzajemnego położenia punktów osi konstrukcyjnych.

Metoda mniej dokładna od metody rzutowania i metody prostej odniesienia,

w której błędy nakładają się w wyniku kolejnego przenoszenia punktów osnowy

na wyższe kondygnacje. Metoda mniej bezpieczna wymagająca posługiwania się instrumentami

geodezyjnymi bezpośrednio na wznoszonym obiekcie.

Metoda bazy tyczenia

Warunki stosowania: metod stosowana w przypadku braku otworów technologicznych

i wymagającą wykucia przynajmniej dwóch otworów.

Etap pierwszy: Założenie minimum 2 punktów osnowy realizacyjnej usytuowanych

nad (pod) otworami technologicznymi stropów (założenie bazy).

Wykonanie pomiarów z obu stanowisk metodą biegunową do punktów

przecięć osi konstrukcyjnych w nawiązaniu do drugiego stanowiska osnowy.

Wykonanie dodatkowych pomiarów na punkty kierunkowe widoczne z każdej kondygnacji.

Etap drugi: Wyznaczanie punktów osnowy na poszczególnych kondygnacjach poprzez

centrowanie przez otwory w stropach przy zastosowaniu pionowników optycznych.

Odtworzenie i kontrola kształtu osnowy. Wytyczenie punktów przecięć osi konstrukcyjnych

metodą biegunową przynajmniej z obu punktów osnowy.

Kontrola wzajemnego położenia punktów osi konstrukcyjnych.

Metoda jeszcze mniej dokładna od powyższych, w której błędy nakładają się w wyniku

kolejnego przenoszenia punktów osnowy na wyższe kondygnacje.

Metoda mniej bezpieczna wymagająca posługiwania się instrumentami

geodezyjnymi bezpośrednio na wznoszonym obiekcie.

Czynności geodezyjne po zakończeniu budowy

Po zakończeniu budowy poszczególnych obiektów budowlanych należy sporządzić

geodezyjną inwentaryzację powykonawczą w celu zebrania aktualnych danych

o przestrzennym rozmieszczeniu elementów zagospodarowania działki lub terenu.

Po zakończeniu prac budowlanych, a przed oddaniem obiektu do użytkowania,

należy wykonać pomiar stanu wyjściowego obiektów, dla których

przewiduje się potrzebę okresowego badania przemieszczeń i odkształceń.

Geodezyjne pomiary przemieszczeń lub odkształceń są realizowane wtedy gdy:

- pomiary takie przewiduje projekt budowlany,

- na wniosek zainteresowanego właściciela obiektu.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sciaga - inz, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
sciaga 1 (2), Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
sciaga-geo, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
sciaga 1, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
GI ściąga kominy, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
sciaga IIkolo, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
sciaga 1, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
sciaga kuchmister, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
sciaga-2, Geodezja, Kartografia, Sciagi
dlug, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
sciaga-2, Geodezja, Kartografia, Sciagi
sciaga-2, Geodezja, Kartografia, Sciagi
gi, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
3 pytania Cmielewski, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
1-3 Cm, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
inż1, Geodezja, Geodezja Inżynieryjna, sciagi
sciaga-2, Geodezja, Kartografia, Sciagi
bhp sciaga, AGH, egzamin inżynierski, sciagi

więcej podobnych podstron