Univerzitet u Novom Sadu,Fakultet Tehničkih Nauka,Novi SadOdsek: Građevinarstvo,Smer: Hidrotehnika,Master Akademske Studije

SEMINARSKI RAD IZ PREDMETA:INŽENJERSKA GEODEZIJA U HIDROTEHNICI

Tema:GEODETSKI RADOVI KOD IZGRADNJE KANALA

KANDIDAT: PROFESOR:Ime i Prezime: Milenko Tulenčić dr Toša NinkovBroj Indeksa: G1-1/2011

Uvod

Kanali pripadaju grupi linijskih objekata, te s'toga za kanale važe uopštena načela za obeležavanje linijskih objekata. Položaj njihove trase na terenu može biti postavljen direktno, isticanjem temena, ili direktnim obeležavanjem trase sa tačaka geodetske mreže, bez temena. Temena služe na projektu samo za računanje koordinata tačaka koje se obeležavaju.

Kada je trasa postavljena direktno na teren, koordinate temena i drugih karakterističnih tačaka na trasi određuju se iz podataka merenja. To se može izvesti sa tačaka državne mreže pojedinačno. U sadašnje vreme (usled napredka tehnologije i terenske merne opreme) korišćenjem elektronskih daljinomera za linearna merenja, kod trasa kanala i drugih linijskih objekata, formira se obično vlak od temena između tačaka državne triangulacije. Na taj se način direktno položena trasa na terenu uključuje u državni koordinatni sistem i može se lako nanositi na situacione planove i karte. Međutim obeležavanje trase sa geodetske mreže danas se sve više koristi u praksi. Trasa se projektuje na situacionom planu, očitaju se grafički koordinate temena, pa zatim izvodi potrebna računska obrada tačaka. Za obeležavanje na terenu, koristi se državna trigonometrijska, poligonometrijska i poligonska mreža tačaka. Poligonska mreža ima malu tačnost, pa se za obeležavanje trase postavlja poligonometrijski vlak u pojasu gde pada trasa, oslonjen na trigonometrijske tačke čije su dužine merene distomatom. Takav vlak ima zadovoljavajuću tačnost položaja tačaka i može se koristiti za obeležavanje trase. Pri ovom obeležavanju temena se ne obeležavaju, već samo glavne tačke krivina, a kod dugačkih pravaca po neka tačka na pravcu da bi pravac podelili na kraće deonice. Detaljno obeležavanje se dalje izvodi prema projektu sa već obeležene trase tačaka. (literatura 1)

Kanali

Prema nameni kanali se dela na plovne, energetske, za navodnjavanje i odvodnjavanje.

Plovni kanali i objekti na njima spadaju u grupu magistralnih kanala (kanali u sastavu sistema DTD).

Kao i ostale hidrotehničke građevine, tako i magistralni kanali i objekti na njima, projektuju se kroz dve posebne faze:

izradom idejnog projekta i izradom glavnog (detaljnog) projekta.

Svaka faza za sebe sadrži obimne inženjerske radove u kojima su sadržani i brojni geodetski radovi. (literatura 2)

Geodetski radovi prilikom pripreme projektno - tehničke dokumentacije

U fazi idejnog projekta rešavaju se sledeći zadaci:

računanje ekonomske opravdanosti građenja objekta, utvrđivanje konstruktivno-tehničke mogućnosti i približna investiciona vrednost

i sačinjavanje finansijske konstrukcije izgradnje (način finansiranja izgradnje i

tekućih održavanja sistema).

U tehničkom delu projekta ispituju se moguće trase i lokacije objekta na trasi da bi se sagledao obim radova, količina i cena izrade. U ovoj fazi se utvrđuje i tip kanala, karakterističan poprečni profil. Ispituju se posebno i uslovi eksploatacije i troškovi održavanja. Utvrđuju se mogući rokovi završetka gradnje i drugi ekonomsko tehnički elementi budućeg objekta.

U fazi glavnog projekta izrađuju se detalji i radni crteži, pomoću kojih kanal može da se izgradi i svi njegovi prateći objekti sa predmerom i predračunom radova.

Geodetska dokumentacija neophodna za projektovanje sastoji se od karata pogodne razmere za prvu i situacionih planova i profila za drugu fazu projekta.

Pogodna razmera karte za ovu svrhu je 1:50.000, 1:25.000, 1:10.000 i 1:5.000. Razmera će zavisiti od veličine, odnosno dužine kanala. Pri tome treba imati u vidu jedan deo reke koji se mora na karti proučiti (deo reke sa kojeg se vrši snabdevanje vodom kanala, mesto uliva kanala u reku...). Za prvu fazu, ukoliko postoje karte nisu potrebni terenski geodetski radovi u cilju izrade podloga za projektovanje. U protivnom mora se izvršiti aerofotogramerijsko snimanje (obično u razmeri 1:10.000) i iz tog materijala napraviti karte željene razmere, koja je utvrđena sa projektantom. (literatura 2)

U slučaju kanala većih dužina koristi se karta razmere 1:50.000 za generalnu studiju položaja trase. Za polaganje trase u fazi idejnog projekta obično se koriste karte razmere 1:5.000 ili 1:10.000 sarazmakom izohipsi 1 ili 2 m.

U fazi izrade glavnog projekta koriste se situacioni planovi 1:2.500, 1:2.000, 1:1.000 i 1:500, kao i direktno trasiranje ili prenošenje trase sa idejnog projekta na teren, pa potom snimanje podužnog i poprečnog profila. Na osnovu snimanja izrađuju se podužni profili kanala, poprečni profili i situacioni plan trase.

Razmera 1:1.000 i 1:500 (negde i 1:200) koriste se najviše za projektovanje objekata na kanalu, kao što su:

prevodnice, brane, crpne stanice i dr.

Za radove u vezi trasiranja, obeležavanja i drugih radova potrebna je geodetska mreža tačaka. U našim uslovima postoji triangulacija na celoj teritoriji zemlje, pa se za razna snimanja ona može koristiti u potpunosti. Između trigonometrijskih tačaka razvijaju se poligonski vlaci od temena trase ili obični, čija dužina netreba da prelazi 5 km. Dužine strana mere se elektrooptičkim daljinomerima, a uglovi sekundnim teodolitima, viziranjem na poligonometrijske markice (2 girusa).

Ovi linijski objekti su vrlo osetljivi u visinskom smislu (niveleta mora imati stalni pad). Duž trase kanala mora se predvideti i postaviti nivelmanski vlak sa razmakom repera 2 - 3 km. Ovaj vlak predstavlja visinsku osnovu za obeležavanje nivelete kanala. Nivelman spada u kategoriju preciznog nivelmana sa srednjom kv. slučajnom greškom na dužini 1 km ne većom od 1,5 - 2,0 mm. (literatura 2)

Obeležavanje trase kanala

Kada je projekat trase kanala zadat, na situacionom planu sitne razmere ili na karti krupne razmere, mora se izvesti obeležavanje trase na kanalu, pa zatim izvršiti snimanje podužnog i poprečnog profila. Na temelju postavki iz svih snimanja crta se i podužni profil terena duž trase, poprečni profil i situacioni plan trase. Podužni profil se crta obično u razmeri 1:100/1.000 a poprečni profil u razmeri 1:100. Situacija trase u horizontalnoj ravni x0y crta se u razmeri 1:1.000.

Kada je trasa kanala u idejnom projektu položena na karti, tada se grublje (manjom tačnošću) obeležava na terenu. Tačnije je obeležavanje kada je trasa projektovana na planu sitne razmere, npr 1:2.500 ili 1:5.000.

Projekat treba da očita grafičke koordinate terena (bez obzira na njihovu tačnost) i potom računa potrebne elemente. U tom slučaju, za obeležavanje može se projektovati i izraditi u zoni kanala poligonski vlak tačaka kao osnova za obeležavanje i druge radove. (literatura 3)

Krivine kod kanala su kružne i manjih radijusa. U nekim slučajevima, kao što je na primer kod regulacije korita vodenog toka kroz naselje, mogu se upotrebljavati i prelazne krivine. Time se postižu estetski efekti, naročito kada se vrši oblaganje korita kamenom. Poteškoće pri obeležavanju ovde leže u tome što se moraju kod širih vodotoka sračunati i prelazne krivine, odnosno pomerene krivine od trase kao geometrijsko mesto tačaka na novu krivinu koja prati trasu na konstantnom odstojanju jednakom b/2 - tj polovini širine korita (slika 1).

Slika 1: Prikaz postupka računanja koordinata tačaka Md i ML koje se nalaze upravno na tangentu u tačci M na odstojanju b/2

Ovde treba posebno govoriti o obeležavanju projektovane regulacije rečnog korita. Pri ovim radovima mogu se u načelu sresti dva slučaja:

obeležavanje regulacije male reke i obelažavanje složenijih regulacija velikih reka tj obaloutvrda i kejskih zidova.

Razlika je u tome, što se mali vodeni tokovi mogu obeležiti sa trase koja je položena kroz korito, obeležavanjem poprečnih profila i od njih se može odmeravati položaj projektovanih obala odnosno regulacija. (literatura 3)

Na većim kanalima na ovaj način nije moguće raditi, već se moraju sračunati preseci regulacije reke sa profilima koji su snimljeni preko korita, pre izrade projekta (slika 2).

Slika 2: Prikaz obeležavanja velikih kanala

Potom se tačke preseka OD1, OD2, ODi zatim tačke OL1, OL2, OLi obeležavaju odmeravanjem od poligonskih tačaka koje definišu krajeve profila. (literatura 3)

Za računanje ovde se sreću slučajevi određivanja koordinata preseka pravih linija definisanih krajnjim tačkama profila sa teorijskom pravom koju definiše trasa sa svojim temenima čije su koordinate takođe poznate.

U slučajevima sa krivinama, koje su ovde uglavnom kružne računaju se preseci profila sa krugom.

Ovaj računski posao se izvodi na računarima gotovim programima, gde se u računar ubacuje:

koordinate temena (očitane grafički ili određene na terenu iz podataka merenja),

poluprečnici kružnih krivina za svako teme i koordinate krajnjih tačaka profila.

Računar na odštampanom izlazu daje dužine od tačaka PLi i Pi do tačaka OLi, ODi i Oi. Proces obeležavanja teče tako, što se vrši samo odmeravanje dužina od tačaka PDi i PLi do tačaka projektovane regulacije. Pri ovom računanju i obeležavanju počinje se od gornje ivice obale, odnosno projektovanog obložnog zida.

Slika 4: Prikaz poprečnog profila jednog malog kanala (ne poseduje inundacioni deo korita) obloženog kamenom.

Slika 5: Prikaz poprečnog profila jednog velikog kanala (poseduje inundacioni deo korita) obloženog kamenom.

Ovo je radi toga, što zemljani radovi počinju grubim iskopom, bagerima u koritu a planiranje kosine odogo naniže prema dnu korita. Posle izvršenog planiranja, pristupa se zidnju ili betoniranju kejskog zida. (literatura 3)

Obeležavanja prikazana napred odnose se na osnvno obeležavanje. Kako su rastojanja profila znatna, to je potrebno kod građenja izvršiti progušćavanje tačaka na regulacionoj liniji između dva profila. Progušćavanje se izvodi na pravolinijskim delovima obeležavanjem međutačaka, navođenjem na pravac pomoću teodolita, a na krivinama treba prethodno obeležiti tačku PK, KK i SK sa tačaka profila polarnom metodom. Zatim sa ovim tačkama se izvodi detaljno obeležavanje krivine primenom jednog od poznatih postupaka. Kod dugačkih krivina treba sračunati koordinate, osim za glavne tačke krivine (PK SK i KK) još i za neke tačke da bi se dužine delova lukova između glavnih tačaka skratili.

U nekim slučajevima rečno korito može biti i tako regulisano da ima glavno korito i inundaciono korito.

To su obično široki profili i pri građenju prvo se gradi glavno korito, pa zatim inundaciono. Obeležavanje ide istim redom i na isti način tj sa tačaka krajeva profila kao što je to već prethodno rečeno. (literatura 3)

Oprema koja se koristi prilikom geodetskih radova

Slika 6: Teodolit ZEISS tip 010B

Teodolit je geodetski instrument za merenje vertikalnih i horizontalnih pravaca (uglova) i optičko (danas elektronsko) mjerenje razdaljine. (literatura 4)

Slika 7: Totalna stanica koja se koristi za geodetska merenja

Totalna stanica, je računarska verzija elektroničkog teodolita. Totalne stanice imaju u sebi računar, memoriju i elektronski daljinomjer. Totalna stanica omogućava

jednostavnije snimanje detalja, iskolčavanja, te brže i preciznije izvođenje radova. Elektronski daljinomjer je najveća prednost totalnih stanica. Takvi daljinomjeri sastoje se od odašiljača koji emituje elektromagnetsko zračenje u infracrvenom ili radio spektru. Elektronski daljinomjer zahteva reflektor na kraju merne dužine koji reflektuje odaslane elektromagnetske talase. Preciznost elektronskog daljinomjera kod totalnih stanica je oko 2 mm na 1 km merene dužine. (literatura 5)

Slika 8: Elektronski daljinomer (poseban uređaj za merenje razdaljine)

Slika 9: Digitalni nivelir

Nivelir je osnovni merni instrument za merenje visinskih razlika kod geodetskih radova. Osnovni princip zasniva se na delovanju sile teže, odnosno dovođenje vizurne ose dalekozora u horizontalni položaj. To se postiže primenom libele ili kompenzatora. Korišćenjem nivelira, visinske razlike se dobijaju iz direktnih merenja. Nivelmanska letva treba biti vertikalno postavljena u prostoru, što se postiže kružnom libelom. (literatura 6)

Literatura

1. Inženjerska Geodezija I (treće izdanje), dr Aleksandar Begović, Naučna knjiga Građevinski Fakultet Beograd 1990, Glava 7: Mreže tačaka za obeležavanje raznih linijskih objekata

2. Inženjerska Geodezija II (drugo izdanje), dr Aleksandar Begović, Naučna knjiga Građevinski Fakultet Beograd 1990, Glava 6: Geodetski radovi kod izgradnje kanala

3. Inženjerska Geodezija II (drugo izdanje), dr Aleksandar Begović, Naučna knjiga Građevinski Fakultet Beograd 1990, Glava 6: Obeležavanje trase kanala

4. Internet Wikipedija, link: http://hr.wikipedia.org/wiki/Teodolit5. Internet Wikipedija, link: http://hr.wikipedia.org/wiki/Totalna_stanica6. Internet Wikipedija, link: http://hr.wikipedia.org/wiki/Nivelir