Upload
duongcong
View
220
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Pomiary i opracowania realizacyjne
Pomiary i opracowania realizacyjne (nazywane też obsługą
inwestycji) są związane z projektowaniem, wznoszeniem oraz
utrzymaniem budowli i obejmują:
a) przygotowanie map dla celów planowania
i projektowania,
b) zakładanie, pomiar i obliczenia osnów realizacyjnych,
c) wyznaczanie w przestrzeni położenia projektowanych
budowli,
d) geodezyjną inwentaryzację powykonawczą,
e) pomiary i opracowanie wyników pomiarów
przemieszczeń i odkształceń.
PN-86/N-02207 Geodezja. Terminologia:
pkt 2.70. pomiary realizacyjne - zespół czynności
geodezyjnych mających na celu wyznaczenie w terenie
przestrzennego położenia obiektów projektowanych,
uzyskanie zgodności kształtów wymiarów realizowanych
obiektów z danymi projektów technicznych oraz
kontrolowanie zgodności, położenia, kształtu i wymiarów
obiektów budowlanych z danymi planu realizacyjnego
i projektu technicznego. (PN-73/N-99310 Geodezja. Pomiary
realizacyjne. Nazwy i określenia).
Czynności geodezyjne szczegółowo opisują:
WYTYCZNE TECHNICZNE G-3.1
POMIARY I OPRACOWANIA REALIZACYJNE
Warszawa, 20 września 2007 r.
Dokumentacja źródłowa
Podstawę do wykonywania pomiarów realizacyjnych, do tyczenia
i do geodezyjnego opracowania projektu zagospodarowania
działki lub terenu, stanowią:
- zatwierdzony projekt budowlany,
- projekty techniczne obiektów budowlanych wraz z rysunkami
roboczymi,
- dziennik budowy,
- warunki techniczne do umowy, uzgodnione ze zleceniodawcą,
- dokumentacja proceduralna.
Geodezyjne prace realizacyjne przy obsłudze
geodezyjnej budowy i montażu obejmują:
- założenie osnowy realizacyjnej,
- opracowanie geodezyjne projektu,
- tyczenie projektu (pomiary realizacyjne),
- geodezyjną obsługę budowy i montażu obiektu
budowlanego (tyczenie szczegółowe elementów budowli).
Czynności te dokumentowane są - wpisami do dziennika
budowy, szkicami dokumentacyjnymi i szkicami tyczenia i
operatami z geodezyjnej inwentaryzacji powykonawczej.
ZASADY WYKONYWANIA POMIARÓW I OPRACOWAŃ
REALIZACYJNYCH
Mapy topograficzne i mapa zasadnicza do celów projekt
wg. przepisów prawa
Obszar Rodzaj opracowania Skale
województwo plan zagospodarowania
przestrzennego województwa
1:200 000 - 1:10 000
powiat analiza i studium zagosp.
przestrzennego
1 : 50 000 - 1: 10 000
gmina
studium uwarunkowań i
kierunków rozwoju
≥ 1 : 25 000
miejscowy plan
zagospodarowania
przestrzennego
1:1000
w szczeg. przyp.
1:5000 ,1:2000, 1:500
ustalenie warunków
zabudowy i
zagospodarowania terenu
1:2000 do 1:500
Wymagane cechy dokumentów geodezyjno-kartograficznych
oraz czynności geodezyjne związane z planowaniem
przestrzennym, projektowaniem, budową, remontem
i utrzymywaniem obiektów budowlanych.
1. Mapa do celów ustalenia warunków zabudowy
i zagospodarowania terenu jest kopią mapy zasadniczej
lub mapą katastralną (udostępniana w państwowym
zasobie geodezyjnym w Powiatowym lub Grodzkim
Ośrodku Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej).
2. Mapa do celów projektowych.
Mapę do celów projektowych sporządza się na kopii mapy
zasadniczej, a w razie braku mapy zasadniczej w
odpowiedniej skali, sporządza się mapę jednostkową.
Do sporządzenia mapy do celów projektowych można
wykorzystać:
- numeryczną mapę zasadniczą, jeśli istnieje system
informacji o terenie.
- ortofotomapę, gdy dla terenu objętego projektem nie
istnieje mapa zasadnicza.
Mapa do celów projektowych, w postaci numerycznej
powinna być uwierzytelniona podpisem elektronicznym oraz
elektroniczną klauzulą urzędu lub posiadać wykreśloną kopię
z podpisem i klauzulą. Dla pojedynczych obiektów w
granicach jednej nieruchomości, dopuszcza się wykonanie
mapy jednostkowej w układzie lokalnym dla danej inwestycji.
Skala map do celów projektowych zależy od rodzaju
i wielkości zamierzenia budowlanego.
Skala map do celów projektowych:
Obszar Skala
działka budowlana 1:500 lub większa
teren budownictwa przemysłowego,
zespół obiektów budowlanych
1:1000 lub 1:500
rozległy teren z rozproszonymi
obiektami budowlanymi, obiekt
liniowy
1:2000 lub większa
Opracowania realizacyjne cd.
Mapy do celów projektowych obejmują teren inwestycji
wraz ze strefą ochronną oraz pas otaczający o szerokości co
najmniej 30 m.
Wielkość obszaru oraz skalę mapy określa w razie potrzeby
organ właściwy do wydania pozwolenia na budowę.
Mapa do celów projektowych zawiera treść mapy
zasadniczej oraz dodatkowo:
- geodezyjnie opracowane linie rozgraniczające tereny
o różnym przeznaczeniu, linie zabudowy, linie osi ulic, dróg
itp., jeżeli zostały ustalone w miejscowym planie
zagospodarowania przestrzennego lub w decyzji o ustaleniu
warunków zabudowy i zagospodarowania terenu,
- położenie zieleni wysokiej ze wskazaniem pomników
przyrody,
Mapy do celów projektowych cd.
- usytuowanie projektowanych sieci uzbrojenia terenu,
które zaopiniował zespół uzgodniania dokumentacji
projektowej (ZUDP),
- usytuowanie innych obiektów i szczegółów (np. położenie
otworów wiertniczych, wskaźników osi toru), mających
znaczenie dla projektu wskazanych przez projektanta lub
przez organ właściwy do wydania decyzji o pozwoleniu na
budowę.
- usytuowanie wszystkich lokalizacji (w ustalonym
zakresie) projektowanych budowli i urządzeń, które uzyskały
zezwolenie na budowę.
Na mapie do celów projektowych wykazuje się granice działek z
mapy ewidencji gruntów i budynków.
Inne opracowania
1. przekroje terenu wzdłuż istniejących lub projektowanych
tras,
2. przekroje cieków i zbiorników wodnych,
3. niwelacja powierzchniowa do obliczenia osuwisk,
objętości gruntu przy proj. robót ziemnych,
4. szczegółowa inwentaryzacja remontowanych budowli,
pomiary i opracowania graficzne dotyczą:
- elewacji budowli (dane geodezyjne i fotogrametryczne),
- rzutów poziomych i pionowych pomieszczeń i konstrukcji,
- rozmieszczenia elementów wyposażenia pomieszczeń,
- położenia urządzeń technicznych,
Osnowa realizacyjna
Pomiary realizacyjne wykonuje się w oparciu o geodezyjną
osnowę szczegółową i osnowę pomiarową.
Jeżeli z istniejącej osnowy geodezyjnej nie można dokonać
tyczenia lub dokładność istniejącej osnowy jest niedostateczna
wówczas zakłada się osnowę realizacyjną.
(norma PN-ISO 4463-1 Metody pomiarowe w budownictwie –
tyczenie i pomiar).
Poziomą osnowę realizacyjną stanowi:
- sieć dowolnego kształtu: punkty położone w większości poza
terenem obiektu, (znaki na budynkach),
- sieć regularna: punkty rozmieszczone regularnie (siatka
prostokątów), stabilizowane specjalnymi znakami
(słupami z płytkami metalowymi),
- sieć wydłużona ciągów poligonowych,
- sieć punktów mierzonych techniką GPS.
OSNOWA REALIZACYJNA
Wysokościowa osnowa realizacyjna
Wysokościową osnowę realizacyjną tworzy się tak, aby położenie
reperów roboczych zapewniały dostęp do każdego tyczonego punktu
jednym stanowiskiem, z co najmniej dwóch reperów (tyczenie i
kontrola). Repery powinny znajdować się poza zasięgiem przemieszczeń
podłoża, spowodowanych przez wznoszony obiekt (w odległości
większej niż 5 m od obiektu, wykopów lub nasypów).
Dla budowli wymagających wyższych dokładności tyczenia (tunele
tyczone z dwóch stron, akwedukty itp.) zakłada się sieci lokalne
niwelacji precyzyjnej, nawiązane do państwowego układu odniesień.
Jako znaki dla reperów roboczych mogą służyć elementy konstrukcyjne
lub montażowe, np. górne powierzchnie śrub, wystające elementy
zbrojenia, które maluje się farbą i opisuje numerem.
Punkty osnowy poziomej zakładane na okres trwania budowy utrwala się
palami drewnianymi z gwoździem, zacementowanymi śrubami,
wstrzeliwanymi kołkami stalowymi itp. lub znakami z tworzyw
sztucznych.
Dokładność pomiarów liniowych i kątowych osnowy
realizacyjnej
Błąd średni pomiaru długości: md ≤ 0,01 m + 0,01 m/km,
Błąd średni pomiaru kierunku: mk ≤ 6"(20cc),
Błąd średni pomiaru różnic wysokości: mΔH ≤ 20 mm/km
Osnowę realizacyjną wyrównuje się metodą najmniejszych kwadratów.
W przypadku, gdy dokładność osnowy realizacyjnej przewyższa
dokładność osnowy nawiązania, osnowę realizacyjną wyrównuje się z
odrzuceniem bezbłędności punktów nawiązania.
GEODEZYJNE OPRACOWANIE PROJEKTU
Przedmiotem geodezyjnego opracowania jest projekt
zagospodarowania działki lub terenu.
Opracowanie obejmuje:
- przyjęcie układu współrzędnych,
- ustalenie lokalizacji punktów osnowy realizacyjnej,
- sprawdzenie zgodności danych projektu pod względem
geometrycznym,
- obliczenie współrzędnych charakterystycznych punktów
projektowanego obiektu,
-obliczenie miar realizacyjnych do lokalizacji obiektu w terenie i
miar do kontroli tyczenia.
Wyniki opracowania geodezyjnego należy nanieść na szkic
dokumentacyjny.
GEODEZYJNE OPRACOWANIE PROJEKTU cd.
Opracowywanymi elementami projektu są:
- punkty linii rozgraniczających obszary o różnym
przeznaczeniu,
- punkty linii zabudowy,
- punkty osi konstrukcyjnych, punkty główne i szczegółowe
obiektu,
- punkty projektowanego ukształtowania terenu.
W trakcie geodezyjnego opracowania projektu należy:
- sprawdzić, czy projekt nie koliduje z obiektami istniejącymi,
szczególnie z urządzeniami podziemnymi na mapie zasadniczej,
a także z innymi projektami branżowymi (na podstawie nakładki
realizacyjnej),
- sprawdzić jednoznaczność wymiarową i geometryczną projektu,
- sporządzić wykaz elementów kontrolnych, potrzebnych do
przeprowadzenia kontroli pomiaru i oceny dokładności.
Opracowanie geodezyjne projektu zagospodarowania
działki lub terenu opiera się na punktach osnowy geodezyjnej,
(osnowy realizacyjnej), założonej specjalnie dla budowanego
obiektu lub zespołu obiektów.
W przypadku braku osnowy geodezyjnej, miary do wytyczenia
wyznacza się w stosunku do trwałych szczegółów sytuacyjnych
uwidocznionych na mapie.
O niezbędnej dokładności wyznaczenia w przestrzeni punktów
projektu decyduje znaczenie budowli i związki z innymi obiektami.
Odchyłki dopuszczalne podają normy.
Przez opracowanie geodezyjne projektu budowlanego
rozumie się
obliczenie miar, które pozwolą na zlokalizowanie w przestrzeni
elementów budowli jednoznaczne z wymaganą dokładnością
odpowiednią do ich znaczenia.
Miary powinny dotyczyć:
- punktów linii rozgraniczających obszary o różnym
przeznaczeniu,
- linii zabudowy, osi konstrukcyjnych, punktów głównych i punktów
szczegółowych konstrukcji, w tym także konstrukcji ziemnych
i powierzchni terenu.
W trakcie tego etapu dokonuje się także sprawdzenia wymiarów
podanych na rysunkach w dokumentacji projektowej w celu
wykrycia i wyeliminowania błędnych wymiarów.
Szkic dokumentacyjny
Szkic dokumentacyjny jest dokumentem powstałym w wyniku
geodezyjnego opracowania projektu.
Zawiera on dane:
- rysunek istniejących w terenie obiektów i ich opis,
- rysunek istniejących w terenie obiektów podziemnego
uzbrojenia wraz z opisem,
- dane dotyczące położenia osnowy geodezyjnej i innych
punktów oparcia,
- rysunek obiektów projektowanych,
- obliczone miary do tyczenia projektu w terenie,
- obliczone miary kontrolne.
Przykład szkicu dokumentacyjnego
Fragment szkicu dokumentacyjnego
Szkic tyczenia
Szkic tyczenia dokumentuje wykonane lokalizacje elementów
projektu w przestrzeni. Do jego sporządzenia może posłużyć
kopia szkicu dokumentacyjnego.
Szkic tyczenia zawiera:
-rysunek obiektów projektowanych z podaniem miar
projektowych i opisów oraz niezbędną orientację kierunek
północy ,
- miary lokalizacyjne do tyczenia projektu w terenie,
- miary w trakcie tyczenia (rzeczywiście) w terenie odłożone,
- obliczone miary kontrolne i wyniki pomiaru kontrolnego,
- podpis wykonawcy prac geodezyjnych i kierownika budowy
z adnotacją o przyjęciu przez kierownika budowy wskaźników
(znaków) osi, znaków wysokości itp.
Fragment szkicu tyczenia
Szkic pomiaru inwentaryzacyjnego
DOKŁADNOŚĆ TYCZENIA
Średni błąd tyczenia, który jest podstawą do określenia dokładności tyczenia,
metody tyczenia i narzędzi (aparatury pomiarowej) wynosi:
Tolerancja położenia Tp jest przedziałem, w którym powinien znajdować się
punkt obiektu lub jego element. Współczynnik bezpieczeństwa B zależy od
rodzaju tyczonego elementu (ważności obiektu) i niezbędnej dokładności
lokalizacji.
B zawiera się w granicach od 1.0 do 2.5. W szczególnie uzasadnionych
przypadkach B = 2.5.
Podstawowym parametrem określającym wymaganą dokładność zrealizowania
obiektu jest zbiór granicznych odchyłek wymiarów i położenia elementów
wykonanego obiektu lub jego fragmentu, czyli dopuszczalnych różnic między
wymiarami zrealizowanymi i projektowanymi.
gr p
t
m Tm
3.3 6.6B
Błąd średni tyczenia może być obliczony z zależności:
Gdzie r przyjmuje wartości z przedziału: <2 ; 3.3> i jest
współczynnikiem zależnym od przyjętego prawdopodobieństwa
tyczenia określający stosunek błędu granicznego do błędu
średniego (dla P=0.95 r=2, a dla P=0.997 r=3).
k – współczynnik <0.4 ; 1.0> zależny od ważności obiektu.
Wytyczne G-3.2 zalecają by średnim błędem tyczenia była
wartość z przedziału: 0.1dL≤ mt ≤0.5dL. lub nawet mt =0.25dL.
dL – dopuszczalna odchyłka wymiaru zalecana przez normę.
r
dLk mt
Metody tyczenia obiektów budowlanych
1. Biegunowa,
2. Ortogonalna (rzędnych i odciętych),
3. Wcięć kątowych i liniowych
4. Przecięć kierunków (ławice budowlane),
Siatka konstrukcyjna budowli
Wskaźniki osiowe i przesunięte
Metody przenoszenia wskaźników na różne poziomy budowli
- bezpośredniego rzutowania,
- stałej prostej,
WSKAŹNIKI OSIOWE
Przenoszenie wskaźników osi na różne poziomy
budowli
METODA BIEGUNOWA
Metoda biegunowa tyczenia punktu P, polega na odłożeniu
odległości L wzdłuż kierunku wyznaczonego po odłożeniu kąta
biegunowego α od prostej odniesienia (osi biegunowej) łączącej
stanowisko teodolitu St z sąsiednim punktem A (osnowy
realizacyjnej).
TACHIMETR ELEKTRONICZNY DO METODY BIEGUNOWEJ
Punkt osnowy
realizacyjnej
Stanowisko teodolitu w metodzie biegunowej może:
- pokrywać się z punktem osnowy realizacyjnej,
- leżeć na boku osnowy realizacyjnej,
- leżeć na linii prostej łączącej dowolne dwa punkty osnowy
realizacyjnej,
- zajmować dowolne położenie. W takim przypadku współrzędne
stanowiska wyznacza się najczęściej metodą wcięcia kątowego
lub kątowo-liniowego.
Błąd tyczenia punktu metodą biegunową jest zależny od:
- błędów współrzędnych osnowy,
- dokładności wyznaczenia stanowiska,
- dokładności czynności tyczenia, centrowania i pionowania osi
teodolitu,
- odłożenia kąta i odłożenia długości odcinka,
- dokładności utrwalenia wskaźnika punktu.
Tyczenie punktów metodą wcięcia kątowego w przód z dwóch
punktów osnowy A i B (o znanych współrzędnych) polega na
odłożeniu z tych stanowisk kątów wcinających α i β od bazy
wcięcia AB.
Metoda ortogonalna polega na odmierzeniu wzdłuż linii
pomiarowej (linii łączącej punkty osnowy realizacyjnej)
odciętych, wyznaczaniu kierunków prostopadłych i odmierzaniu
na nich rzędnych.
A-B linia pomiarowa,
a1,a2 odcięte punktów 1,2
b1, b2 rzędne punktów 1,2
2
Przeniesienie punktów osiowych na dno wykopu
Po
żyłka
pion
deski
Tyczenie metodą przecięć kierunków z ławic drewnianychMetoda przecięć polega na wskazaniu położenia czterech punktów
wyznaczających dwie proste przecinające się w tyczonym punkcie.
Narożnik ławicy
Pomiary realizacyjne należy opierać na geodezyjnej osnowie
realizacyjnej (instrukcja techniczna G-3).
Osnowa realizacyjna służy do bezpośredniego wykonywania
tyczenia (pomiarów realizacyjnych) i musi zapewniać tyczenie
bezpośrednie:
- tyczenie osi konstrukcyjnych bezpośrednio z punktów lub boków
osnowy,
- tyczenie wysokości z jednego stanowiska od reperu roboczego.
Tyczenie wysokościowe punktów projektu polega na oznaczeniu
wskaźnikami wysokości na tyczonych elementach budowli, w
oparciu o wysokościową osnowę realizacyjną. Korzysta się przy
tym z reperów roboczych.
Reperami roboczymi mogą być znaki specjalnie stabilizowane lub
odpowiednio oznaczone elementy konstrukcji, umożliwiające
jednoznaczne ustawienie na nich łaty niwelacyjnej.
Tyczenie wysokościoweW przypadku tyczenia wysokościowego metodą geometrycznej
niwelacji technicznej lub precyzyjnej - w odłożeniu zadanej rzędnej
należy wydzielić dwa etapy:
a) przybliżone odłożenie różnicy wysokości wstępne oznaczenie
(wskaźnikiem ) tyczonego punktu,
ΔHproj-Rr = ORr - Oproj = Hproj – HRr – różnica wysokości wskaźnika (proj)
i reperu roboczego (Rr)
ORr , Oproj – odczyty na łacie niwelacyjnej (na reperze i na
projektowanym wskaźniku).
Oproj = ORr – (Hproj – HRr) – obliczony odczyt na łacie dotyczący
wskaźnika,
b) pomiar wytyczonej różnicy Δ H, obliczenie poprawki,
dH =Hproj - Htycz, wprowadzenie poprawki za pomocą pomiaru.
W trudnych warunkach terenowych zaleca się stosowanie metody
trygonometrycznej przy wykorzystaniu elektrooptycznych dalmierzy
auto redukcyjnych (tyczenie wysokościowe w trakcie tyczenia
svtuacvjnego metoda biegunową).
Tyczenie wskaźników projektowanych wysokości
Rr
W
ORr
st N
Rr-proj proj Rr Rr projH H H O O
Rr-projH
Oproj
Łata niwelacyjna
ZAKRES PRAC GEODEZYJNYCH NA PLACU BUDOWY
W trakcie geodezyjnej obsługi budowy i montażu obiektu
budowlanego wykonywane są tyczenia:
- zasięgu wykopów fundamentowych i poziomu dna
wykopów,
- osi stóp fundamentowych i poziomów fundamentów,
- osi i poziomów kondygnacji powtarzalnych,
- posadowienia i montażu dużych maszyn (np. suwnice,
turbiny),
- położenia elementów konstrukcji podczas montażu.
Do zadań geodezyjnej obsługi budowy i montażu należą
pomiary powykonawcze podlegające zgłoszeniu i
przekazaniu operatu do państwowego zasobu geodezyjnego.
Pomiar kontrolny (inwentaryzacja)
Pomiar kontrolny położenia i wymiarów zrealizowanych
obiektów budowlanych lub ich elementów konstrukcyjnych
dokumentuje się na szkicu pomiaru kontrolnego.
Na szkicu pomiaru kontrolnego zamieszcza się klauzulę
o zgodności lub niezgodności z projektem.
W razie stwierdzenia niezgodności z projektem należy ten
fakt odnotować w dzienniku budowy.
Metody pomiarów kontrolnych
- biegunowa,
- wcięć kątowo-liniowych,
- bezpośredniego rzutowania,
- stałej prostej,
Szkic pomiaru kontrolnego
Szkic pomiaru kontrolnego
ANALIZA POMIARÓW KONTROLNYCH
Wynik kontroli uznaje się za pozytywny, jeżeli różnica
pomiędzy wynikiem pomiaru kontrolnego, a wartością
nominalną wymiaru (z projektu) jest mniejsza od
dopuszczalnej odchyłki dla kontrolowanego wymiaru
elementów budowli.
Odchyłka stwierdzona: ΔN = L – N < dL
dl – dopuszczalna odchyłka wymiaru (z normy).
PN-ISO 3448-8 1994 Tolerancje w budownictwie. Kontrola
wymiarowa robót budowlanych. PN-62/B-02356 Tolerancje
wymiarów w budownictwie. Tolerancje wymiarów elementów
budowlanych z betonu.
W przypadku urządzeń technicznego uzbrojenia terenu, położenie
jest zgodne z projektem, gdy odchyłka położenia nie przekracza
0.30 m na obszarach zabudowanych i 0.50 m na obszarach
rolnych i leśnych.
ANALIZA POMIARÓW KONTROLNYCH
Odchyłka ΔN = L-N jest sumą błędów:
- tyczenia osi budowli, pomiaru realizacyjnego (wyznaczenia
położenia wskaźników osi),
- wykonania elementu budowli przez zespół budowlany,
- ustawienia elementu względem wskaźników,
- wywołanych wpływem czynników zewnętrznych (zmiany
temperatury, wilgotności, osiadania i odkształceń budowli),
- pomiaru kontrolnego.
Błąd średni m L wymiaru stwierdzonego L będzie:
i
iL m m
TOLERANCJA I JEJ ZWIĄZEK Z DOKŁADNOŚCIĄ POMIARU
W metrologii technicznej podane są zasady wymiarowania i
tolerancji wymiarów projektowych.
Wymiar nominalny N – wartość wymiaru na rysunku w
dokumentacji projektowej,
Wymiar tolerowany
g,d – odchyłki graniczne (górna i dolna)
Wymiar graniczny górny NG = N+g, dolny ND = N+d,
Wymiar tolerowany osiowo (symetrycznie) N±dL (na rysunku
wymiar N bez podawania odchyłek granicznych),
Wymiar rzeczywisty R (nieznany, prawdziwy wymiar obiektu),
Odchyłka rzeczywista dR = R-N
Wymiar stwierdzony L (wynik pomiaru kontrolnego),
Tolerancja wymiaru T = g-d (T = 2 dL)
Warunek spełnienia tolerancji
ND ≤ R ≤ NG => N + d ≤ R ≤ N + g => N - dL ≤ R ≤ N + dL
-dL ≤ R-N ≤ + dL
N - dL - L ≤ R - L ≤ N + dL -L
g
dN
PRZEDZIAŁ UFNOŚCI TOLERANCJI
N - dL - L ≤ R - L ≤ N + dL -L
R - L = ε
Z teorii błędów: P(-r mL ≤ ε ≤ +r mL ) = P(r)
r – wielokrotność błędu średniego, dla r=2, P(r) = 0.9545,
r=3, P(r) = 0.9973
r1 = (N-dL-L)/mL r2 = (N+dL-L)/ mL
Prawdopodobieństwo spełnienia tolerancji:
2
)P(r)P(r P 21
T
W praktyce inżynierskiej, przyjmuje się minimalną wartość
prawdopodobieństwa dostateczną do stwierdzenia, że zdarzenie
faktycznie zaszło PT min = 0.95. Błąd pomiaru mL ≤ 0.25 T przy
PT ≥ PT min = 0.95
Ze względu na błędy pomiaru kontrolnego należy uznać tolerancję
za bezwzględnie spełnioną, gdy odchyłka ΔN mieści się w
przedziale tolerancji zawężonym w stosunku do pola tolerancji
wymiaru rzeczywistego.
N D - L ≤ R - L ≤ N G – L
Należy wymagać spełnienia relacji:
N D - r mL ≤ L ≤ N G + r mL
W praktyce często rezygnuje się z oceny prawdopodobieństwa
spełnienia tolerancji PT .Przyjmuje się jako kryterium spełnienia
tolerancji, relację:
ΔN ≤ 0.5T (L - N ≤ dL),
pomimo, że tolerancja faktycznie mogła być przekroczona.
TOLERANCJA WYPADKOWA W ŁAŃCUCU WYMIAROWYM
Na podstawie nominalnych wymiarów elementów i szczelin
oblicza się nominalną wartość wymiaru wypadkowego.
Nw = ao + Σai + Σsi
ao , ai – wymiary elementów,
si - wymiary (szerokości) szczelin.
Każdy z wymiarów składowych ma określoną tolerancję Ta .
Tw = Tao + ΣTai + Σtsi
Taki sposób składania tolerancji nie jest optymalny, zawiera
nieścisłości.
Probabilistyczna zasada obliczania tolerancji wypadkowej:
Wymiar wypadkowy Nw może być oceniony przez obliczenie
błędu średniego jako złożenie błędów średnich wymiarów
składowych: m2w = Σm2
i.
n
0i
2
iw T T
Pomiary powykonawcze
Pomiary powykonawcze (inwentaryzacja powykonawcza)
wykonuje się w celu dostarczenia danych do aktualizacji baz
systemu informacji o terenie i mapy zasadniczej.
Wyróżnia się dwa rodzaje pomiarów:
- bieżące pomiary powykonawcze dotyczą uzbrojenia
podziemnego (budowle podziemne i przewody) które muszą
być inwentaryzowane przed zasypaniem, zakryciem, zalaniem
lub innymi operacjami uniemożliwiającymi dostęp do
pomiaru. Obowiązek zgłoszenia takich obiektów do pomiaru
przed przykryciem ciąży na inwestorze.
- końcowe pomiary powykonawcze to pomiary położenia
nowych obiektów budowlanych oraz pomiary zmiany
ukształtowania terenu.
Szkic pomiaru kontrolnego
KONTROLA PŁASKOŚCI OBIEKTUOdchylenia od płaszczyzny poziomej najłatwiej pomierzyć metodą niwelacji
geometrycznej (technicznej lub precyzyjnej). W przypadku badania odchyleń od
płaszczyzny pionowej stosuje się metodę niwelacji bocznej. Dla dowolnie
ustawionej płaszczyzny obiektu można stosować metodę przestrzennego
wcięcia w przód. W szczególnych przypadkach korzysta się z pomiarów
względnych z użyciem strun stalowych lub żyłki. Struny rozciąga się wzdłuż linii
wskaźników i wykonuje pomiar odległości wskaźnika od struny.
Wskaźniki punktów do kontroli płaskości wygodnie wybrać jako wierzchołki
(węzły) regularnej siatki kwadratów.
W wyniku obserwacji uzyskuje się dla każdego punktu współrzędne {X,Y,Z}.
Równanie płaszczyzny odniesienia określa 3 punkty
- z projektu dla uzyskania informacji o odchyłkach wykonania obiektu,
- z wyrównania metodą najmniejszych kwadratów danych z pomiarów.
Równanie płaszczyzny: Ax + By + Cz + D = 0
Równania poprawek vi = Axi + Byi + Czi + D
Współczynniki A,B,C,D z układu równań normalnych { Σ(vi )2 = 0 }
lub układu 3 równań Axi + Byi + Czi + D =0 (i=1,2,3) dla 3 punktów z projektu.
Odchyłka od płaszczyzny jako odległość wskaźnika od płaszczyzny:
C B A
DCz ByAx
222
iii
i
KONTROLA PŁASKOŚCI OBIEKTU cdOdchylenie od płaszczyzny będą równe odległości wskaźników od tej
płaszczyzny:
C B A
DCz ByAx
222
iii
i
Odchyłki Δi mogą być traktowane jako wartości odchyleń od pozycji
projektowych przy ocenie wykonania obiektu zgodnie z projektem lub
oceny płaskości ściany obiektu czyli odchyleń od wypośrodkowanej
płaszczyzny odniesienia.
Maksymalną dopuszczalną odchyłkę rzeczywistego kształtu
powierzchni od teoretycznej płaszczyzny podają normy (PN-B-06200)
(PN-EN 772-20:2002).
Przy montażu konstrukcji stalowej, odchyłki płaskości ±2 mm w
przedziale 1 m.
Dopuszczalna odchyłka płaskości powierzchni ścian i płyt dachowych
±2 mm na długości 1m i ±3 mm na całej długości i szerokości.
Odchyłka równości posadzki na całej powierzchni ±7mm.
Wymagania dotyczące geometrycznego stanu torów
podsuwnicowych
Wymagania dokładnościowe określają : PN-77/B-06200:2002. Pomiary
geodezyjne .
• Różnica poziomów główek szyn w jednym przekroju poprzecznym
toru jezdnego nie powinna być większa niż10mm na podporach i 15mm
w przęśle.
• Różnica poziomów główki szyny na słupach w osi podłużnej nie
powinna przekraczać wartości b/1500 (gdzie b rozstaw słupów) i nie
może przekraczać10mm.
• Odchyłka rozstawu szyn toru jezdnego w stosunku do projektu nie
powinna być większa niż ±5mm.
• Odchyłka osi szyny od teoretycznej nie powinna przekraczać ±2.5mm.
• Wzajemne przesunięcie czoła szyn w styku, w poziomie lub pionie nie
powinno być większe niż 1mm.
• Odchylenie osi górnego pasa belki podsuwnicowej w środku jej
rozpiętości od płaszczyzny pionowej, przechodzącej przez środki podpór
przy wysokości belki h, nie powinno być większe niż h/500.
Wymagania dotyczące geometrycznego stanu torów cd
• Lokalna odchyłka szyny od prostej na odcinku L=2 m.
- pozioma różnica może wynosić max. ±1 mm,
- pionowa różnica może wynosić max. ±2 mm,
• Różnica poziomów szyn na długości L miedzy podporami - L/1000
dla odległości 20 metrów może być jednak mniejsza od .10 mm
• Równoległość szyn, dla rozpiętości mniejszej od 15 m max. różnica
może wynosić ± 5 mm,
• Różnica w poziomie szyn, dla rozpiętości poprzecznej 5000 mm
wyniesie L/1000 = 5 mm (nie więcej niż 10 mm przy większych L).
• Mimośrodowość szyny względem środnika belki, (dopuszczalna
wielkość przesunięcia) ±12 mm.
Na podstawie pomiarów wykonuje się wyrównanie kształtu toru jezdni.
Dla prawidłowej pracy torów i suwnic niezbędne jest aby szyny były:
• prostoliniowe i równoległe do siebie,
• oddalone od siebie w płaszczyźnie poziomej i pionowej w wielkości
ustalone w projekcie,
• ułożone poziomo na wysokości podanej w projekcie.
POMIARY KONTROLNE SUWNICY
lo – rozstaw szyn projektowany
l1 , ln – odległości punktów bazy
1,2,..i,..n – wybrane przekroje
prostopadle do osi toru suwnicy
X1 , Xn – linie pomiarowe do
pomiaru prostoliniowości
a11 ,.., a1i , a1n –a21 ,.., a2i , a2n
- obserwacje odchyłek w metodzie
stałej prostej,
y11 , y1n , y21, y2n – rzędne bazy
w układzie teoretycznych osi A , B
Redukcja obserwowanych odchyłek do współrzędnych nominalnych
Strona lewa toru współrzędne obliczone względem linii X 1 .
y1i = a1i .
Redukcja wielkości a2i do współrzędnych względem linii X 1 (strona prawa)
y2i =l1 + (x1i – x11 )/(x 1n – x 11 ) (l n – l 1 ) + a 2i.
Obliczenie współrzędnych punktów na teoret. osi toru w wybranych przekrojach:
yi = (y1i + y2i )/2
Równania poprawek (równanie osi teoretycznej y = ax+b):
vi = a (x1i /D) + b - yi .
Obliczenie współczynników równania osi toru wg metody najmniejszych kwadratów
Σvi2 = min
Równania normalne:
a Σ(x1i /D)2 +b Σ(x1i /D) = Σ yi (x1i /D)
a Σ(x1i /D) + b n = Σ yi
Rozwiązanie metodą wyznaczników.
W = n Σ(x1i /D)2 – (Σ(x1i /D) ) 2 ;Wa = n Σ [yi (x1i /D)] - Σ(x1i /D) Σ yi
Wb = Σ(x1i /D) 2 Σ yi – Σ[ yi (x1i /D)] Σ(x1i /D)
Redukcja obserwowanych odchyłek do współrzędnych cd
Współczynniki równania osi toru:
a = Wa/W; b = Wb/W
Nominalne wartości Yi dla szyn jezdni:
Y1i =a(x1i /D) +b - l 0 /2 ; Y2i =a(x1i /D) +b + l 0 /2
Poprawki do obserwowanych a1i , a 2i – po wyrównaniu.
v1i = Y1i – y1i ; v2i = Y2i – y2i ;
Rozstaw szyn po wyrównaniu : Li = y2i + y1i ;
Poprawka rozstawu Li : vir = v2i –v1i ;
Obliczenie strzałek krzywizny szyn (ocena prostoliniowości).
Szyna lewa:
f1i =y1i – [y1(i-1) + (y1(i+1) + y1(i-1) )(x i – x i-1 )/(x i+1 – x i-1 )].
Szyna prawa:
f2i =y2i – [y2(i-1) + (y2(i+1) + y2(i-1) )(x i – x i-1 )/(x i+1 – x i-1 )].
(i = 2,3..,n-1)
Obliczenie różnic wysokości i pochyleń.
Obliczenie różnic wysokości i pochyleń.
Obliczenie różnic wysokości niwelety szyn i pochyleń podłużnych:
∆H1i = H1i - H1(i-1) (i = 2,3,…N)
e1i = ∆H1i /(xi – xi-1 ) e1N = 0
Szyna prawa:
∆H2i = H2i - H2(i-1)
e2i = ∆H2i /(xi – xi-1 ) e2N = 0
Obliczenie poprzecznych różnic wysokości w przekrojach :
∆Hi = H1i - H2i
Pochylenie poprzeczne:
εi = ∆Hi /L0
TYCZENIE TRAS
Technologia prac geodezyjnych podczas budowy:
Analiza projektu (sprawdzenie geometrii trasy, sprawdzenie danych
wysokościowych, sprawdzenie miar w dokumentacji projektowej).
Założenie geodezyjnej osnowy poziomej (realizacyjnej)
Założenie osnowy pionowej (reperów roboczych).
Inwentaryzacja istniejącego terenu (pomiar istniejącego terenu w celu
uzyskania danych niezbędnych do obliczenia robót rozbiórkowych
i kolejnych etapów budowy ).
Opracowanie szkicu dokumentacyjnego (obliczenie i przygotowanie
danych niezbędnych do wyniesienie w terenie projektu).
Sporządzenie szkiców tyczenia.
Wytyczenie usytuowania osi w terenie (wyniesienie punktów głównych i
charakterystycznych do robót ziemnych i przygotowawczych.
Inwentaryzacja prac rozbiórkowych (pomiary inwentaryzacyjne
obiektów przeznaczonych do rozbiórki.
Wytyczenie położenia obiektów w terenie, kontrola wytyczenia.
DOKŁADNOŚĆ TYCZENIA
Tyczenie osi trasy należy wykonać w oparciu o dokumentację
projektową oraz dane geodezyjne przekazane przez zamawiającego, przy
wykorzystaniu sieci poligonizacji państwowej albo innej osnowy
realizacyjnej, określonej w dokumentacji projektowej.
Oś trasy powinna być wyznaczona w punktach głównych i w punktach
pośrednich zależnie od ukształtowania terenu , lecz nie rzadziej niż co
50 metrów.
Dopuszczalne odchylenie sytuacyjne wytyczonej osi trasy w stosunku do
dokumentacji projektowej nie może być większe niż 3 cm dla autostrad i
dróg ekspresowych lub 5 cm dla pozostałych dróg. Wysokośći niwelety
punktów osi trasy należy wyznaczyć z dokładnością do 1 cm w stosunku
do rzędnych niwelety określonych w dokumentacji projektowej.
Profilowanie przekrojów poprzecznych musi umożliwiać wykonanie
nasypów i wykopów o kształcie zgodnym z dokumentacją projektową.
Redukcja obserwowanych odchyłek do współrzędnych cdWspółczynniki równania osi toru:
a = Wa/W; b = Wb/W
Nominalne wartości Yi dla szyn jezdni:
Y1i =a(x1i /D) +b - l 0 /2 ; Y2i =a(x1i /D) +b + l 0 /2
Poprawki do obserwacji a1i , a 2i – po wyrównaniu.
v1i = Y1i – y1i ; v2i = Y2i – y2i ;
Rozstaw szyn po wyrównaniu : ri = y2i + y1i ;
Poprawka rozstawu r: vir = v2i –v1i ;
Obliczenie strzałek krzywizny szyn.
Szyna lewa:
f1i =y1i – [y1(i-1) + (y1(i+1) + y1(i-1) )(x i – x i-1 )/(x i+1 – x i-1 )].
Szyna prawa:
f2i =y2i – [y2(i-1) + (y2(i+1) + y2(i-1) )(x i – x i-1 )/(x i+1 – x i-1 )].
(i = 2,3..,n-1)
Obliczenie różnic wysokości i pochyleń.
INWENTARYZACJA BIEŻĄCA
Inwentaryzacja wykonanych robót (pomiary terenowe sytuacyjno -
wysokościowe, mające na celu sprawdzenie poprawności wykonanych
prac w stosunku do danych projektowych, przygotowanie dokumentacji
Potwierdzenie zgodności wykonanych robót z dokumentacją projektową.
Pomiarowi podlegają w przypadku budowy drogi:
dno wykopu,
poziom stabilizacji gruntu cementem
podbudowa z kruszywa naturalnego i łamanego
podbudowa bitumiczna
warstwa profilowa nawierzchni
warstwa ścieralna asfaltu
Wytyczenie w terenie infrastruktury towarzyszącej drodze:
barier ochronnych
rowów odwadniających i kanalizacji deszczowej
chodników
obiektów inżynieryjnych (mosty, przepusty, wiadukty)
sieci energetycznej, teletechnicznej.
INWENTARYZACJA POWYKONAWCZA
Pomiar inwentaryzacyjny wykonanych robót:
przekroje poprzeczne i podłużny trasy
pomiar wykonanego humusowania
skarpowania
plantowania
obsadzania krzewami i drzewami
powierzchni elementów infrastruktury (chodniki, krawężniki,
parkingi itp.)
inwentaryzacja małej architektury oraz uzbrojenia podziemnego.
Sporządzenie dokumentacji (operat pomiarowy, kopia mapy zasadniczej)
Przekazanie Zamawiającemu dokumentów z inwentaryzacji
zarejestrowanych w Ośrodku Dokumentacji.
DANE PROJEKTOWE
prędkość projektowa [km/h] 70 60 50
poza terenem zabudowy, pochylenie
poprzeczne jezdni 7% 200 125 80
W sprzyjających warunkach terenowych należy dążyć do zapewnienia
kompozycji przestrzennej elementów geometrycznych drogi, m.in. przyjmując
takie wielkości promieni łuków poziomych, dla których wymagane pochylenie
poprzecznego jezdni nie przekracza 5% (na terenie bez zabudowań).
Wartości promieni łuków kołowych w planie [m] dla 7 % pochylenia jezdni:
Warunki projektowania nowych dróg i modernizowania istniejących
określa rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej
PROMIENIE ŁUKÓW
Wartości promieni łuków kołowych w planie [m] i pochylenia poprzeczne jezdni:
pochylenie
_____________
prędkość
jak na prostej 2-2,5% 3% 4% 5% 6% 7%
70 km/h >=1000 >=800 600 400 300 250 <=200
60 km/h >=600 >=500 350 250 200 150 <=125
50 km/h >=450 >=350 250 175 125 100 <=80
TYCZENIE OSI TRASY
PO
W1
PŁ
SŁ
KŁ
W1
PŁ
W3
KŁ
KO
SŁ
W1,W2,W3 … - wierzchołki
PO,KO – początek/koniec opracowania
PŁ, SŁ, KŁ – początek/środek/koniec łuku
R1, R2 – promień łuku kołowego
R1
R2
TYCZENIE OSI TRASY
Oś trasy składa się z odcinków linii prostej i łuków krzywoliniowych (łuków
kołowych i krzywych przejściowych). Każdy odcinek zawiera charakterystyczne
punkty trasy – wierzchołki trasy, początek/koniec trasy, początek/koniec/środek
luku, początek/koniec krzywej przejściowej i punkty hektometrowe.
Punkty wierzchołkowe trasy i inne punkty główne powinny być zastabilizowane
w sposób trwały, a także dowiązane do punktów pomocniczych, położonych
poza granicą robót ziemnych. Maksymalna odległość pomiędzy punktami
głównymi na odcinkach prostych nie może przekraczać 500 m.
Repery robocze (punkty wysokościowe) powinny być założone wzdłuż trasy, a
także przy każdym obiekcie inżynierskim.
Maksymalna odległość między reperami roboczymi wzdłuż trasy w terenie
płaskim powinna wynosić 500 metrów, natomiast w terenie falistym i górskim
powinna być mniejsza.
Średni błąd niwelacji nie większy od ±4 mm/km,
Do utrwalenia punktów głównych trasy należy stosować pale drewniane z
gwoździem lub prętem stalowym, słupki betonowe albo rury metalowe o
długości około 0,50 metra.
Punkty główne łuku kołowego
W - wierzchołek
R – promień łuku
P,K – początek, koniec łuku
punkty styczności
S – środek łuku
- kąt zwrotu trasy, = 180º -
Tyczenie tras komunikacyjnych
początek
koniec
środek
wierzchołek
Punkty główne łuku kołowego – P,S,K
Obliczenie miar do wyznaczenia punktów głównych łuku
1)
2cos
1( WSd
Miary do wyznaczenia początku P i końca K łuku:
2 tgR WK PW T
2sin R XS
)
2 cos - R(1 YS
styczne w pkt P i K
dwusieczna
odcięta rzędna punktu S:4
tgR NK SN MS PM
styczne w pkt S
Długość łuku PSK:
180 R PSK
Punkty główne łuku kołowego - przy niedostępnym wierzchołku:
Punkty A i B wyznaczone na prostych łączących wierzchołki trasy.
Kąty 1 i 2 z pomiaru lub z mapy (projektu). = 1+ 2
AP = T- AW, BK = T- BW
B = AB z pomiaru
Obliczenie miar do wyznaczenia punktów głównych łuku
)sin(
sin b
2 tgR AP
21
2
Miary do wyznaczenia początku P i końca K łuku:
2 tgR WK PW T
2sin R XS
)
2 cos - R(1 YS
styczne
odcięta rzędna (od cięciwy) punktu S:4
tgR K W SW SW t PW 221 11
styczne w pkt S
Długości odcinków: AP i BK należy odmierzyć w kierunku sąsiednich
wierzchołków trasy
)sin(
sin b
2 tgR BP
21
1
Punkty pośrednie łuku kołowego – metoda ortogonalna
Obliczenie miar do wyznaczenia punktów pośrednich łuku
2sin R c k 1,-k
Miary do wyznaczenia punktów Pk metodą ortogonalną od stycznej łuku:
LR
180
2sin R X k
k
)2
cos - R(1 Y kk
miary bieżące (odcięte)
domiary (rzędne)
n
n
LPSK
długość cięciwy
Miary do kontroli wyznaczenia punktów Pk
)2
-cos - R(1 f 1-k1k
k
strzałka łuku
k k
Punkty pośrednie łuku kołowego – metoda biegunowa
Biegun w punkcie P (lub K)
Obliczenie miar do wyznaczenia punktów pośrednich łuku
Miary do wyznaczenia punktów Pk metodą biegunową od stycznej łuku:
2sin R c k 1,-k
LR
180
dk
kąty biegunowe
odległości biegunowe
n
n
LPSK
długość cięciwy
Miary do kontroli wyznaczenia punktów Pk
)2
-cos - R(1 f 1-k1k
k
strzałka łuku
k k
Konstrukcja geometryczna łuku koszowego (regulacja potoków)
Skokowa zmiana długości promieni krzywej
Elementy trasy drogowej
Promień krzywizny klotoidy jest proporcjonalny do długości łuku
krzywa ta znalazła zastosowanie w projektowaniu dróg.
a = const
Szkic tyczenia punktów głównych z dwoma symetrycznymi
odcinkami klotoidy
Konstrukcja geometryczna łuku kołowego z krzywą przejściową
łuk kołowy – SP o promieniu RS
krzywa przejściowa – OS o długości LS
Miary do wytyczenia krzywej przejściowej
Tyczenie klotoidy od stycznej:
. . . 3456a
L
40a
L - L x
8
9
4
5
. . . 42240a
L
336a
L -
6a
L y
10
11
6
7
2
3
LR = a2
2R
L - kąt zwrotu stycznej
Współrzędne punktu S (środka krzywizny łuku kołowego – środek okręgu):
XS = XP – R sin , XP = x(LP), YP = y(LP),
YS = R + YP – R(1 - cos ),
Współrzędne biegunowe punktu klotoidy:
dP= (x2 + y2)½ = arctg (y/x)
L –parametr (długość łuku)
R – promień krzywizny
Profil podłużny i łuki pionowe
Profil podłużny jest graficznym obrazem przekroju terenu wzdłuż osi trasy
krzywoliniowej i obrazem projektowanej niwelety (osi drogi).