BOGDAN WOLSKI

GEODEZJA INŻYNIERYJNO-BUDOWLANA

POLITECHNIKA KRAKOWSKA

Kraków 2001

Przedmowa

Przedkładane opracowanie „Geodezja inżynieryjno-budowlana” ma postać mini-skryptu, a więc materiałów pomocniczych. W kursie przedmiotu Miernictwo (Geodezja) ma pełnić rolę przewodnika porządkującego wiadomości podane na wykładach, ćwiczeniach, laboratoriach, jak również pochodzących z innych źródeł. Jest to druga edycja, w której skorygowano dostrzeżone błędy, wprowadzono kilka nowych rozdziałów oraz zmieniono ujęcie bądź zakres istniejących. Opracowanie przygotowano z myślą o studentach kierunku „budownictwo” na Wydziale Inżynierii Lądowej Politechniki Krakowskiej.

Podobnie jak wydanie z r. 2000 prezentowane opracowanie ma charakter maszynopisu i w żadnej mierze nie jest przedsięwzięciem komercyjnym. Jest natomiast próbą sprostania oczekiwaniom zgłaszanym od wielu lat przez licznych słuchaczy. Jest przede wszystkim własną, a zapewne i subiektywną oceną autora co do optymalnego układu i zawartości podręcznika akademickiego. W skrypcie bowiem pominięto te fragmenty teorii i praktyki geodezyjnej, które z różnych względów są wciąż prezentowane w licznych podobnych opracowaniach dydaktycznych, a które albo już w praktyce całkowicie zarzucono, albo mają tylko marginalne znaczenie. A problem jest to niemały. Wybór zagadnień, układ tematyczny, proporcje ilościowe i sposób ujęcia wartościują rolę prezentowanych zagadnień. Poza tym stają się coraz ważniejsze dlatego, że zmienia się sposób kształcenia - rosną oczekiwania co do samodzielności słuchaczy. Czytelnik osądzi, czy przedstawiona forma spełni jego oczekiwania i czy propozycja formy i treści jest optymalna. Ale piszący te słowa ma jednocześnie świadomość, że syntetyzowanie prezentacji dyscypliny geodezji, która jest tak bogata pod względem metodycznym i technicznym ma swoje granice. Dalsze uproszczenia należy więc wykluczyć - przynajmniej w moim przekonaniu.

Będę zobowiązany za wszelkie uwagi i komentarze, które pozwolą ulepszyć kolejną wersję opracowania. Przedkładany mini-skrypt zachowa bowiem charakter materiałów pomocniczych i nie będzie utrwalony w postaci podręcznikowej, forma maszynopisu pozwoli na jego coroczną aktualizację.

Kraków,  października 2001r. Bogdan Wolski

SPIS TREŚCI

1. Wiadomości wstępne

1.1. Wprowadzenie ............................................................................................................... 7

1.2. Ogólne zasady pomiarów geodezyjnych ......................................................................... 9

2. Geodezyjna aparatura i podstawowe techniki pomiaru

2.1. Pomiar kątów

2.1.1. Definicja kąta poziomego i pionowego ............................................................... 11 2.1.2. Teodolit ............................................................................................................. 12 2.1.3. Pomiar kąta poziomego ..................................................................................... 16 2.1.4. Pomiar kąta pionowego ...................................................................................... 18

2.2. Pomiary długości

2.2.1. Długość w opracowaniach inżynierskich i kartograficznych ............................. 20 2.2.2. Bezpośredni pomiar odległości ........................................................................... 21 2.2.3. Pośredni pomiar odległości ................................................................................ 23 2.2.4. Optyczny pomiar odległości ............................................................................... 24 2.2.5. Przyrządy elektroniczne ..................................................................................... 24

2.3. Stacje pomiarowe .......................................................................................................... 28

2.4. Pomiar różnicy wysokości

2.4.1. Zasada niwelacji geometrycznej ......................................................................... 30 2.4.2. Niwelatory ......................................................................................................... 31 2.4.3. Niwelacja trygonometryczna .............................................................................. 37

2.5. Globalne systemy pozycyjne

2.5.1. Zasada globalnego systemu pozycjonowania ....................................................... 40

2.5.2. Zastosowania systemu GPS ................................................................................. 43

3. Pomiary sytuacyjne

3.1. Układy odniesienia

3.1.1. Układy współrzędnych ........................................................................................ 44 3.1.2. Układy współrzędnych w opracowaniach kartograficznych ................................... 45

3.2. Obliczanie współrzędnych

3.2.1. Podstawy rachunku współrzędnych .................................................................... 47

3.2.2. Obliczenie współrzędnych punktów ciągu poligonowego ..................................... 49

3.3. Metody zdjęcia sytuacyjnego

3.3.1. Metoda biegunowa .............................................................................................. 53 3.3.2. Metoda rzędnych i odciętych ............................................................................... 54

4. Pomiary wysokościowe

4.1. Osnowy pomiarów wysokościowych

4.1.1. Układ odniesienia rzędnych wysokościowych ..................................................... 56

4.1.2. Osnowy wysokościowe ....................................................................................... 57

4.1.3. Ciągi niwelacyjne ................................................................................................. 58

4.2. Niwelacja powierzchniowa

4.2.1. Niwelacja punktów rozproszonych gdy dana jest mapa sytuacyjna ........................ 61

4.2.2. Niwelacja siatkowa ............................................................................................. 63

4.3. Profile terenu

4.3.1. Profil podłużny ................................................................................................... 64

4.3.2. Profile poprzeczne .............................................................................................. 67

4.4. Pomiary wysokościowe w pracach budowlanych ............................................................ 68

5. Pomiary sytuacyjno-wysokościowe

5.1. Cel i zakres pomiarów sytuacyjno-wysokościowych ....................................................... 74

5.2. Tachimetria ................................................................................................................... 75

6. Mapy geodezyjne

6.1. Rodzaje map i metody ich sporządzania ......................................................................... 79

6.2. Mapy numeryczne .......................................................................................................... 82

6.3. Dokładność materiałów kartograficznych ....................................................................... 84

7. Obliczanie powierzchni i objętości

7.1. Metody obliczania powierzchni

7.1.1. Metoda analityczna ............................................................................................... 87

7.1.2. Metoda graficzna .................................................................................................. 88

7.1.3. Metoda mechaniczna ............................................................................................. 89

7.2. Wyznaczanie kubatury mas ziemnych

7.2.1. Metoda brył geometrycznych ............................................................................... 92

7.2.2. Metoda przekrojów ............................................................................................. 92

8. Pomiary geodezyjne w budowlanym procesie inwestycyjnym

8.1. Etapy procesu inwestycyjnego przy realizacji obiektów inżynierskich ............................ 93

8.2. Tyczenie obiektów inżynierskich

8.2.1 Tyczenie metodą biegunową ................................................................................. 95

8.2.2. Tyczenie metodą domiarów do istniejących szczegółów sytuacyjnych ................. 97

8.3. Tyczenie łuków

8.3.1 Tyczenie punktów głównych ................................................................................. 98

8.3.2. Tyczenie punktów pośrednich .. ........................................................................... 99

8.4. Inwentaryzacja powykonawcza .................................................................................. 101

8.5. Pomiary eksploatacyjne

8.5.1. Cel i zakres pomiarów kontrolnych .................................................................... 102

8.5.2. Metody pomiaru przemieszczeń i deformacji .................................................... 103

9. Ocena dokładności pomiarów i opracowań geodezyjnych

9.1. Podstawy teoretyczne .................................................................................................. 106

9.2. Przykłady obliczania błędów ......................................................................................... 109

Materiał uzupełniający obejmujący następujące zagadnienia:

• Wcięcie w przód

• Zastosowania systemu GPS

• Inklinometry w pomiarach deformacji podłoża gruntowego

• Pomiary geodezyjne w strefie wpływu głębokich wykopów

• Pomiary osuwisk

• Mapa numeryczna (rozszerzenie)

Czytelnik znajdzie w podręczniku: POMIARY GEODEZYJNE W GEOTECHNICE

Wydawnictwa Politechniki Krakowskie, autor - Bogdan Wolski

3

Studiować czy tylko się uczyć - to jest dopiero pytanie !

---