DEFINICJE:

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.

Przemieszczenia pionowe punktu - to pionowa składowa wektora przemieszczenia punktu

Przemieszczenie poziome punkty - to pionowa składowa wektora przemieszczenia punktu

Wyznaczone przemieszczeni 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. ( trwała - po ustąpieniu przyczyny , która ja powoduje zostaje , nietrwała - ustępuje ) deformacja = przemieszczenie + odkształcenie

Odchyłka usytuowania -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.

Punkt odniesienia - punkty sieci kontrolno-pomiarowej umożliwiające wyznaczenie przemieszczeń punktów kontrolnych 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 a wyznaczane okresowo w celu wyznaczenia 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, 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. Obejmuje czynności:

1. prace projektowe związane z opracowaniem konstrukcji w sieci kontrolno - pomiarowej

2. stabilizacja punktów sieci oraz urządzeń kontrolnych

3. pomiary geodezyjne

4. ocena dokładności tych pomiarów

5. identyfikacja punktów stałych spośród punktów odniesienia

6. obliczenie wielkości przemieszczeń

7. ocena dokładności wyznaczenia przemieszczeń

ZNACZENIE POMIARÓW DEFORMACJI

Czynniki, które wpływają na obniżenie wytrzymałości samej budowli lub podłoża:

1. niedostateczne rozpoznanie podłoża, jego nieregularna struktura

2. błędy budowlano-montażowe

3. ukryte wady materiału

4. zmiany warunków hydrogeologicznych podłoża

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

6. ruchy tektoniczne i egzogenne ( wiatr woda słońce człowiek)

ZASTOSOWANIE POMIARÓW DEFORMACJI

1. Ocena przebiegu reakcji badanego obiektu na z góry nieuniknione wpływy czynników zewnętrznych i wewnętrznych:

1. na reakcję murów zakładów przemysłowych na drganie maszyn

2. na reakcje zapory na zmianę obciążeń oraz zmiany wysokości lustra wody

3. reakcję konstrukcji budowli na zmianę temp

4. reakcję pokryć dachowych na obciążenie śniegiem

5. reakcję konstrukcji budowli na parcie wiatru

6. reakcje konstrukcji mostowych na obciążenie ruchem

7. reakcję gruntów na zmianę stosunków wodnych w nich zachodzących

8. 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

Aby pomiary deformacji spełniały swoje zadanie ich harmonogram 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. minimalna uzasadnioną potrzebami dokładnością

3. aktualnością - tzn. okres czasu od momentu rozpoczęcia pomiarów do przekazania wyników musi być jak najkrótszy

DOKŁADNOŚĆ POMIARÓW DEFORMACJI

Mp = r * mp < R * P

Mp - błąd graniczny wyznaczenia przemieszczenia

P - graniczne przemieszczenie - podaje konstruktor

R - parametr określający jaką częścią granicznego przemieszczenia P może być błąd graniczny jego wyznaczenia Mp

R= 0.5 przy automatycznej sygnalizacji niebezpieczeństwa

R= 0,3 przy pomiarach mających na celu stwierdzenie czy graniczna wielkość przemieszczenia została osiągnięta lub przekroczona

0.01<R<o.1 przy pomiarach ilościowych i jakościowych

mp błąd średni wyznaczania przemieszczenia

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

CZĘSTOSC POMIAROW

0,5 Mp< T < 2Mp ,gdzie T interwal czasu miedzy 2 pomiarami

t <= 0.3 Mp ,gdzie t czas trwania danego cyklu pomiarowego

METODY WYZNACZANIA PRZEMIESZCZEŃ

W zależności od poziomu techniki :

1) geodezyjne

2) nie geodezyjne (mechaniczno-geodezyjne )

3) fotogrametryczne

Ogólnie metody geodezyjne badania deformacji dzielą się ze względu na kształt i wielkość obiektu , metody badania przemieszczeń powierzchni terenu naturalnego i sztucznie przetworzone ( kopalnie walowiska) oraz do badania dużych obiektów inżynierskich

Metody( wydluzone):

- Sieci liniowych lub liniowo-kątowych

- Stałej prostej odniesienia

- Metoda strzałek

- Metoda poligonowa

Wszystkie pomiary uzupełnione o niwelacje precyzyjna

Metody ( wysmukłe ) :

- metoda rzutowania

- metoda obserwacji kierunków

- Metoda trygonometryczna ( pelne i niepelne ) + niw

Wszystkie pomiary uzupełnione o niwelacje precyzyjna

Obiekt wysmukły - obiekt o wysokości 3 x większej od podstawy

OPIS METOD

Metoda wciec- przeznaczona do badania obiektów pozbawionych szczegółów umozl. identyfikacje punktów celu lub przekrojów. Stosuje się do badania kształtu chlodni komin. Osn.pom ma być wyzn. z dokl.+-5mm,niezbedna niw.stan.obser. Metoda polega na wyznaczeniu współ.przestrz. znanej liczby pktow rozm. na powloce budowli.Tedolit las.na pkcie A penetruje powierzchnie zewn. powloki budowili,dokon.obserwacji pktow rozm. w poludnikach z dowl.zagęszcz.Synaliz.pkt laserem jest widoczny dla obeser.teodolitu klas. Na pkc.B,co umozl.pomiar katow poz i pion do tego samego pktu z AiB. Ustawiając teod.klasi las na co drugim stan. Pokryjemy powloke calej budowli siatka pktow,ich wspolrz.wynz.z przestrzenn.wciecia wprzód.Na tej podstawie aproks.ksztakt osi i powloki,porown.z kształtem projektowanym.

Metoda bezp.rzutow.-obser,katowe zast.liniowymi.prostop.do kier. stanowisko-os budowli umieszcz.łate niw.w poziomie.Po wycel.teodolitem na dany pkt,opuszcza się lunete i odczyt.poloz.pionowej kreski krzyza.Obser.prowadzi się dla 2 stycznych w każdym przeroju,ich srednia okresla poloz.osi obiektu w obser.przekroju.Porownanie średnich dla poszcz.poziomow z poz.odniesienia pozwala określić składowe wychyl.osi prost.do kier.wcinajacego.Metoda wyst.w 2 mutacjach:1)gdy łata umieszcz.w płaszcz.wychylen,wtedy roznica średnich S i Si stanowi wprost liniowa wielkość sklad.wychyl.,niezbędne jest tu tylko okresl.usyt.kierunkow wcin. w stosunku do obiektu. 2)łata usyt.w odleg. d od stan. odległego o D od osi obiektu. W tej syt. Roznica średnich na łacie pi jest mniejsza D/d razy od wilekosci wychylenia osi obiektu P Pi=pi*D/d

Metoda dwusiecz.-najpopul,charakter pom.jednokrotnego.tj poleg.na porow.wynikow pojed.pomiaru z warunkiem pion.lub prostoliniowości osi gł.obiektu.Zaklada się tez ze os obiektu przebiega przez srodek przekroju najbliższego podst.budwli,te załoz.wprow.uproszczenia,osnowa może być pomierzona z bł.+-1m.Pomiar polega na wzyn.kier.stycznych(lewej Kit i prawej Kip) do obiektu w każdym z przekrojow,z każdego stan.obserw.Srednia z każdej pary kier. Okres.poloz.osi bud. W poszcz.przekrojach.Zkolei roznica kier. Delta K=Kt-Ki jest roznica miedzy poloz.osi na poziomie i oraz na poziomie najbliz.podstawie bud. i pozw. z zal. Pi=deltaK*/ro obliczyc składowe wektorow wychylenia osi komina od pionowości w kier.prost.do celowych z poszcz.stanowisk ober.(d-odl.miedzy stan.obser,a osia ob.)W przypadku ober.nadliczbowych powst.fiura bledow,której rozw.pozw.wyzn.srednie poloz.osi bud na kazd.z badanych poziomow

Metoda fotogr-z s stan.wykonywane SA zdjęcia kamera fot. Tak aby badany obiekt znajd.sie na srodku kliszy.Kazde zdjęcia pozwala wyzn.jedna skład.odchylen od pionu osi budowli na poszcz.poziomach obserwacji wzgl.poziomu najniższego. Wyniki ober. z 2 stan.pozwal.na okresl.wektora wychylenia,ober.z 3 stan jest ober.nadliczbowa koniecz.do wyzn.trojkata bł.,niezbedna jaka kontrola wyznaczania. Przy określaniu wekt.odchyl.od pionu korzystac można z pomierz.roznic wspolrz. tłowych i wyzn.skali zdjęcia,ale w tym wypadku należy wprowadzic do wynikw pom. poprawke perspektywiczna w przypadku pozaosiowego usyt.komina.

NIWELACJA

Każdy odcinek miedzy 2 znakami wysokościowymi mierzy się dwukrotie,w przeciwnych kier., pomiary w obu kier.powinny być wykonane w roznych porach dnia,w roznych dniach,zasada 2-krotnego.pomiaru umozl.wstepna ocena doklad.sieci.zmiana kier.drugiego pomiaru zmniejsza wpływy bledow systemat.,wywolanymi .pionowymi ruchami łat i inst..,ruchy te wynikaja z osiadania lub wypiet,klinow i nog statywu w czasie ober. Bład spopod.zmiana wysok.instr.pomiedzy odczytem wp-ws eliminuje się w średniej z obu pomiarow.,konieczne jest mocne wbijanie nog statywu i odpowiednie wbijanie klinow. Pomiar o roznych porach ma czesc.elimin.wplyw roznych war.atmosf.

Kolejność obserwacji- należy dazyc do przestrzegania zasad.symetrii,przy obserwaci łat ten post.spelnia się przez odpow,kolejność odczytow na nast..po sobie stan.

Najpelniej zas.sym.reali: 1)na stanow.nieparz.:wst-zas,wprz-zas,wprz-kon,wst-kon 2)na stan.nieparz.:wprz-zas,wst-zas,wst-kon,wprz-kon. Ten schemat umozliwia.pelna kontr.stabil.instr.w czasie pomiaru.Jest czasochłonny wiec cykl skrocony: wst-zas,wst-kon,wprz-kon,wprz-zas. Ten przyspiesza tempo pomiarow co jest korzystne ze względu na zmniejsz.wplywu wielu bledow systematycznych

Kolejność czynności przy wykon.odczytu-1)poziomuje się inst..za pom.libeli sfer,przy czym luneta wtedy jest skier.na każdym stanow.w kier.stale tej samej łaty, 2)za pomoca leniwki i pokrętła mikromtru opt.ustawia się obraz najbliższej kreski podzialu łaty w osi symetri klina siatki kresek,przy czym ruch pokrętła powinien być zawsze w tym samym kier, 3) z podzialu laty odczytuje się 3 poczatkowe cyfry odczytu(metry,decym,cm), 4)z mikrom.opt.odczytuje się 3 koncowe cyfry(mm,dziesiętne i setne mm) odczyt,ostatnia cyfre zokragla się do parzystej.

Roznica zera łat-

Typowy pomiar niw.precyz:2 łaty przenoszone z pozycji wst na wprz.,przy parzystel liczbie stanowisk ta sama lata będzie na pczatk i konc. Znaku wysokościowym,dzieki czemu zostanie usuniety blad zera łat,czyli blad powst. z niejednakowej odległości stopek

Ustawienie nóg statywu

Statyw instrumentu w czasie pomiaru powinien być ustawiony na gruncie twardym, na poboczu dróg szos. Nogi statywu powinny być wciśnięte w grunt i ustawione tak, aby dwie z nich na kolejnych stanowiskach były raz z prawej drugi raz z lewej strony linni pomiarowej--> dzięki temu zostaję wyeliminowany wpływ instrumentu na skutek uginania się gruntu pod ciężarem obserwatora .

Sprawdzenie sprzętu

Sprzęt sprawdzamy i rektyfikujemy przed wyjazdem w teren , pomiar kontrolny co 2 tygodnie .Sprawdzeniu podlegają:

1. libela pomocnicza

2. ustawienia siatki kredek

3. równoległość osi celowej do osi libeli niwelatora

4. zakres działaia kompensatora w niw samopoziomującym

5. libele przy latach

6. stopki u różnice zera łat

STABILIZACJA PUNKTÓW

Punkty stabilizujemy wg zasady wymuszonego centrowania. Deformacje musza być wyznaczone w stałych ukl. odniesienia( min 2 pomiary ) Sprawdzenie stałości pkt odsiadania:

1. sieci 1-wymiarowe

2. sieci 2-wymiarowe

Wykonujemy podwójny pomiar , współ wyznaczane 2 razy nie zależnie. Za pomocą transformacji współ z układu I wpasowujemy układ II ( pop. Hausb pokazują przesuniecie v = 0 ) .Punkty z dużymi pop odrzucamy.

Jeżeli punkty uznamy jako stale i porównamy ( przyjęcie odpowiednich wag ) Mo = uow/uop' - blad typowego spostrzeżenia po wyrow do Bledu a;priori

Metoda ustalenia stałości punktow:

d1-d0<= 1.5 uo(n1+n0)^0,5 gdzie uo - blad poj spostrzeżenia n1 - ilość stanowisk w 1 pomiarze n2 - ilość stanowisk w 2 pomiarze . kryterium zakmnietego oczka gdzie N - ilość oczek w - zakmniecie oczka n - ilość stanowisk uo = +/- ( [ ww/n] / N ) ^0,5

uo = +/- 0,5*( E [ll/n] / N ) ^0,5

Punkty SA satle gdy tworza figure zamknieta

---