OPERAT

Wyznaczenie osiadań i obrotów bryły sztywnej metodą niwelacji geometrycznej precyzyjnej

Sekcja 8 w składzie:

Mariusz Król

Grzegorz Kruczek

Michał Kustra

Krzysztof Malach

Wojciech Małusecki

GIP gr. 1

Rok akademicki 2014/2015

Skład operatu

Sprawozdanie techniczne……………………………………………………………...……………………………………………………………….......3

Sprawozdanie techniczne

1. Dane formalno-prawne:

• Zleceniodawca: Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska;

• Wykonawca: Mariusz Król, Grzegorz Kruczek, Michał Kustra, Krzysztof Malach, Wojciech Małusecki;

• Okres wykonywania zlecenia:

1. termin rozpoczęcia prac: 12 VI 2015 r.;

2. termin zakończenia prac: 16 VI 2015 r.;

• Przedmiot zlecenia: wyznaczenie osiadań i obrotów bryły sztywnej metodą niwelacji geometrycznej precyzyjnej. Wyznaczenie stałości reperów w sieciach niwelacyjnych.

2. Wykorzystana dokumentacja:

• fotografia lokalizująca repery wyznaczone do przeprowadzenia po nich ciągu, w tym repery, które posłużyły do wyznaczenia osiadań i obrotów zadanej bryły sztywnej;

• Algorytmy obliczeń do badania stałości reperów w sieciach niwelacyjnych oraz osiadań i obrotów bryły sztywnej.

3. Czynności pomiarowe:

• Zastosowany sprzęt pomiarowy:

• niwelator automatyczny kodowy precyzyjny Leica DNA03 ze statywem;

• komplet łat inwarowych z podziałem kodowym;

• komplet żabek;

• Kontrola sprzętu: przed wyjściem w teren sprawdzono sprzęt pod kątem występowania uszkodzeń mechanicznych, stopnia naładowania baterii

(w instrumentach i zapasowych), kompatybilności spodarki i statywu oraz poprawności działania kompensatora;

• Pomiary niwelacyjne: pomiar różnic wysokości na odcinkach niwelacyjnych długości około 50 m, metodą ze środka, z kolejnością wykonywania odczytów wstecz-w przód-w przód-wstecz bez dokonywania wzruszeń;

• Dostępność badanego obiektu - filaru estakady: bardzo dobra;

• Warunki atmosferyczne wykonywania pomiarów: niesprzyjające; duże nasłonecznienie, wysoka temperatura oraz częste przechodzenie osi celowej przez sektory o bardzo różniącym się między sobą oświetleniu;

4. Opracowanie wyników:

• Programy zastosowane do obliczeń:

• Microsoft Excel;

• C-GEO w wersji 8.8.03.18

• Czynności obliczeniowe:

• Badanie stałości reperów w sieciach niwelacyjnych

  • Wyznaczenie przewyższeń między reperami i ich błędów we wszystkich kombinacja.

  • Obliczenie przewyższeń pomiędzy punktami, wraz z ich błędami, we wszystkich kombinacjach na podstawie pomiarów aktualnych.

  • Wyznaczenie parametrów q_ij dla wszystkich analizowanych par reperów

$$q_{\text{ij}} = |\frac{h_{\text{ij}}}{m_{h_{\text{ij}}}}|$$

Przyjęto warunki:

dla q_ij<2 repery zachowały wzajemną stałość.

3>q_ij>2 wzajemna stałość reperów prawdopodobna.

q_ij>3 repery nie zachowały wzajemnej stałości.

• Ocena stałości reperów w oparciu o wyżej wymienione warunki. Repery, które zachowały stałość EW02, EW03 oraz RPK.

• Przyjęto za stały reper EW02 i na podstawie przewyższeń obliczono wysokości pozostałych reperów.

• Wyznaczono średni poziom odniesienia reprezentowany przez repery które zachowały wzajemną stałość

• Wyznaczono ostateczne wysokości reperów oraz ostateczne wartości przemieszczeń.

• Wyznaczenie osiadań i obrotów bryły sztywnej

  • Wyznaczono współrzędne lokalne reperów zastabilizowanych na obiekcie.

  • Wyznaczono aktualne wysokości reperów obserwowanych oraz zmianę wysokości w stosunku do otrzymaj wysokości pierwotnej.

  • Zestawiono równania obserwacyjne dla wyznaczenia osiadania i i wychyleń w kierunkach osi.

  • Wyznaczono wychylenie wypadkowe, jego azymut oraz obliczono odchylenia standardowe aproksymacji.

  • Sprawdzono czy bryła zachowała sztywność.

5. Wnioski:

• Obydwie badane bryły sztywne (filary estakady) zachowały swoją sztywność;

Kraków, 16 Vi 2015 r.

Wyznaczenie osiadań i obrotów bryły sztywnej

• Wyznaczenie współrzędnych lokalnych reperów zastabilizowanych na obiekcie:

Filar 12L				Filar 12P
nr Rep	x [m]	y [m]		nr Rep	x [m]	y [m]
1	-0,450	1,068		1	-0,450	0,991
2	-0,450	-1,068		2	-0,450	-0,991
3	0,450	-1,068		3	0,450	-0,991
4	0,450	1,068		4	0,450	0,991

• Wyznaczenie aktualnych wysokości reperów obserwowanych oraz zmiany wysokości w stosunku do otrzymaj wysokości pierwotnej:

Filar 12L	pierw	akt			Filar 12P	pierw	akt
nr Rep	Hi [m]	H'i [m]	ΔHi [mm]		nr Rep	Hi [m]	H'i [m]	ΔHi [mm]
1	209,7426	209,7432	0,55		1	209,8228	209,8198	-3,04
2	209,7577	209,7584	0,66		2	209,8228	209,8200	-2,85
3	209,7574	209,7578	0,39		3	209,8272	209,8240	-3,18
4	209,7542	209,7544	0,22		4	209,8430	209,8398	-3,18

• Zestawienie równania obserwacyjnego dla wyznaczenia osiadania i wychyleń

w kierunkach osi:

• Filar 12L:

	A		L
	ΔHo	ex	ey
1	1	-0,450	1,068
2	1	-0,450	-1,068
3	1	0,450	-1,068
4	1	0,450	1,068

A^TA				A^TL
4	0	0		1,82
0	0,81	0		-0,27
0	0	4,5582		-0,2989
(A^TA) ^-1				X
0,25	0	0		0,455	mm
0	1,2346	0		-0,33333	mm/m
0	0	0,2194		-0,06557	mm/m

AX		V [mm]
0,535		-0,015
0,675		0,015
0,375		-0,015
0,235		0,015
	mo	0,03

Cov(X)
0,000225	0	0
0	0,0011111	0
0	0	0,0001974

• Filar 12P

	A		L
	ΔHo	ex	ey
1	1	-0,450	0,991
2	1	-0,450	-0,991
3	1	0,450	-0,991
4	1	0,450	0,991

A^TA				A^TL
4	0	0		-12,25
0	0,81	0		-0,2115
0	0	3,9244		-0,18819
(A^TA) ^-1				X
0,25	0	0		-3,0625	mm
0	1,2346	0		-0,26111	mm/m
0	0	0,2548		-0,04796	mm/m

AX		V [mm]
-2,9925		0,0475
-2,8975		-0,0475
-3,1325		0,0475
-3,2275		-0,0475
	mo	0,10

Cov(X)
0,0022563	0	0
0	0,011142	0
0	0	0,0022997

• Wyznaczenie wychylenia wypadkowego, jego azymutu oraz obliczenie odchylenia standardowego aproksymacji:

Filar 12L				Filar 12P
e	0,34	mm/m		e	0,27	mm/m
czwartak	12,3658	^g		czwartak	11,5633	^g
A	212,3658	^g		A	211,5633	^g

• Sprawdzenie czy bryła zachowała sztywność:

Odchylenia standardowe aproksymacji

Filar 12L	mo	0,03
Filar 12P	mo	0,10

Odchylenie standardowe z niwelacji reperów roboczych

m0	2,27

Filar 12L	mo	0,03	<	6,81	bryła zachowała sztywność
Filar 12P	mo	0,095	<	6,81	bryła zachowała sztywność