Autor, Streszczenia z Elektronika

Pobierz Autor i więcej Streszczenia w PDF z Elektronika tylko na Docsity! Autor: Paulina Wrona, Agnieszka Zandberg Opiekun naukowy: mgr inż. Krzysztof Baszkiewicz, mgr inż. Dorota Latos OPRACOWANIE POMIARÓW PRZEMIESZCZEŃ PIONOWYCH CENTRUM HANDLOWEGO WILEŃSKA W WARSZAWIE W REJONIE BUDOWY II LINII METRA Streszczenie: W pracy przedstawiono wyniki opracowania pomiarów geodezyjnych, które mają na celu określenie wpływu budowy II linii metra w Warszawie na stateczność budynku, w którym mieści się Centrum Handlowe Wileńska. Pomiary tego typu wykonywane są w celu zapobiegnięcia ewentualnym katastrofom. W celu kontroli stabilności obiektu centrum handlowego wykorzystano technikę niwelacji precyzyjnej. Wykonywane pomiary dowiązano do reperów zlokalizowanych poza obszarem oddziaływania inwestycji. Prace były wykonywane w dwóch cyklach : skróconym oraz pełnym. W trakcie cyklu skróconego pomiarowi podlegają repery umieszczone głównie wewnątrz budynku centrum handlowego. Podczas cyklu pełnego realizowane są pomiary punktów wewnętrznych, jak również tych umieszczonych na zewnętrznych ścianach centrum oraz w pobliżu dworca kolejowego. Słowa kluczowe: geodezja inżynieryjna, pomiary geodezyjne, niwelacja precyzyjna, pomiar przemieszczeń 1. Wstęp Pojęcie wyznaczania przemieszczeń rozumiane jest jako ogół procesu uzyskiwania wielkości i kierunków zmian lokalizacji dobranych punktów badanego obiektu, do czego zaliczamy prace projektowe, tworzenie stanowisk obserwacyjnych, rozstawianie urządzeń pomiarowych i sygnalizacyjnych, wykonywanie pomiarów i na koniec – określanie wielkości przemieszczeń, a następnie ocena ich dokładności. Ogromne względy bezpieczeństwa budowli, zwłaszcza tych, które z przyczyn ich położenia są narażone na dodatkowe obciążenia skłaniają do ciągłego ich monitorowania oraz określania wielkości wpływów czynników na ich stabilność oraz trwałość. W celu wyznaczenia rzeczywistych, a nie przewidywanych zagrożeń danego obiektu należy dokonywać bezpośrednich obserwacji obiektów w naturze. Możliwość wyznaczenia przemieszczeń badanego obiektu jest uwarunkowana wykonywaniem obserwacji wybranych punktów obiektu w przyjętych odstępach czasowych. Określane cyklicznie wielkości przemieszczeń powinny odznaczać się trzema podstawowymi cechami: poprawnością, minimalną – umotywowaną potrzebami dokładnością oraz aktualnością. Konieczność zachowania powyższych cech zmusza do stosowania odpowiedniej metodyki pomiarów oraz obliczeń. 1. Pomiary przemieszczeń 1.1. Przemieszczenia Geometryczne zmiany obiektu budowlanego Odkształcenia obiektu Przemieszczenia obiektu Przemieszczenia podłoża obiektu W poniższej pracy głównym celem było opracowanie przemieszczeń pionowych badanego obiektu. Jako przemieszczenie obiektu rozumiemy zmianę jego położenia względem przyjętego modelu odniesienia , która powstała w określonym interwale czasu. Na przemieszczenie składa się:  translacja – czyli przesunięcie równoległe obiektu w przyjętym układzie odniesienia  obrót – czyli zmiana zorientowania obiekt względem przyjętego układu odniesienia. Wyróżniamy dwa następujące rodzaje przemieszczeń:  Przemieszczenie trwałe – to przemieszczenie obiektu, które po ustąpieniu przyczyny, która go spowodowała - pozostaje.  Przemieszczenie nietrwałe – to przemieszczenie obiektu, które po zniknięciu przyczyny ustępuje. Przed rozpoczęciem robót budowlanych wykonano tzw. pomiar zerowy. Porównując do niego kolejne obserwacje można stwierdzić, czy grunt oraz obiekty na placu budowy lub w jego okolicach, osuwają się lub wypiętrzają. Warto dodać, że jest to pomiar bardzo precyzyjny. Mierzona wartość jest podana z dokładnością co do setnych części milimetra. Odgrywa to ogromne znaczenie szczególnie podczas prowadzenia ciężkich prac ziemnych – takich jak budowa II linii metra w Warszawie. Analiza wyników wykonanych pomiarów umożliwia przewidzenie ewentualnych ruchów pionowych i w razie potrzeby podjęcie kroków zapobiegawczych. Do wykonania pomiaru geodetom niezbędny jest niwelator, umocowany na statywie, oraz kodowe łaty inwarowe. Na podstawie analizy i porównania obliczeń z tzw. pomiarem zerowym można stwierdzić czy punkty badane (repery), a tym samym obiekty, na których są zainstalowane, uległy przemieszczeniom pionowym, czy też nie. 2.3. Sprzęt geodezyjny 2.3.1. Niwelator precyzyjny Niwelator to urządzenie, które łączy optykę z elektroniką. Wypoziomowany niwelator porównuje obraz docierający do niego przez soczewkę optyczną z obrazem, który został wcześniej zapisany w pamięci urządzenia jako wzorzec. Matryca odczytuje kod z tzw. łaty inwarowej i zapisuje go w pamięci instrumentu. Użyty niwelator kodowy jest obecnie jednym z najdokładniejszych niwelatorów precyzyjnych, jakie można dostać na rynku. Odchylenie standardowe na km podwójnej niwelacji wynosi 0,3 mm. Posiada on najnowocześniejszą elektronikę, idealną optykę oraz układy mechaniczne. Daje możliwość poprawy dokładności pomiarów. Wyniki pomiarów są automatycznie poprawiany o takie błąd kolimacji oraz poprawkę na kulistość Ziemi, które są zarejestrowane w instrumencie. W trakcie pomiarów w trudnych warunkach daje możliwość kontroli wyników ustalając tolerancję dla przewyższenia wyznaczonego przy dwóch wysokościach osi celowej. Możliwym jest również ustalenie maksymalnych, nieprzekraczalnych długości celowych oraz ich dopuszczalnych różnic. Po zakończeniu pomiarów możliwym jest sprawdzenie zamknięcia oczka niwelacyjnego, a zarejestrowane wyniki pomiarów można przesłać do dowolnego programu. Rys.2.3.1.1 Niwelator precyzyjny. 2.3.2. Kodowa łata inwarowa Jest ona długą, solidną linijką z poziomicą. Na niej znajduje się kod kreskowy. Niwelator swoim optycznym okiem „skanuje” go i następuje odczyt wysokości na łacie. Inwar (stąd nazwa łaty) to specyficzny stop żelaza i niklu z niewielką ilością węgla i chromu. Taka mieszanka daje gwarancję niekurczliwości materiału i tym samym rzetelności odczytu. Narzędzie tego typu musi być odporne na różne warunki atmosferyczne, w których dokonywany jest pomiar. Rys.2.3.2.1 Kodowa łata inwarowa. 3. Badany obiekt i cel wykonywania pomiaru Obiekt, w którym dokonano badania przemieszczeń pionowych to budynek Centrum Handlowego Wileńska połączony z dworcem kolejowym. Mieści się on przy skrzyżowaniu ulicy Targowej z aleją Solidarności na warszawskiej Pradze. Pod jezdnią ulicy Targowej znajdować się będzie jedna ze stacji II linii metra. Obszar objęty pomiarem można podzielić na dwie podgrupy: ten, który znajdował się najbliższym sąsiedztwie robót budowlanych - na rogu ulicy Targowej oraz Radzymińskiej oraz ten, na który budowa nie miała bezpośredniego wpływu – ulica Białostocka oraz okolice dworca kolejowego. Od tej strony wpływ na przemieszczenia mogły mieć samochody dostawcze CH Wileńska. Występuje tutaj małe natężenie ruchu. Wejście do stacji C15 – Dworzec Wileński znajduje się ok. 5 m od ściany centrum handlowego. Zasięg oddziaływania wykopu i wartość przemieszczeń pionowych w zależności od rodzaju gruntów, wynoszą od 2 do 4h(głębokości wykopu) – wg Clougha, O’Rourkego. Stacja C15 – Dworzec Wileński znajdować się będzie na głębokości 13 m, co oznacza, że do przemieszczeń może dojść nawet na odległości 50 m od wykopu. Niezbędnym jest więc dokonywanie regularnych pomiarów wysokości metodą precyzyjną, ponieważ nawet małe zaburzenia stabilności budynku mogą być zapowiedzią katastrofy. 4. Cykle pomiarowe Pomiary wykonywane są cyklicznie od 2011 roku. W 2013 roku, gdy prac budowlanych w pobliżu centrum handlowego było najwięcej, pomiary były wykonywane co 2 tygodnie. Prace geodezyjne są wykonywane w dwóch cyklach nazwanych potocznie: „Małe kółko” i „Duże kółko”. 4.1. Cykl pomiarowy „Duże kółko” W skład cyklu pomiarowego „Duże kółko” wchodzą dwa etapy. Etap I przedstawiony został na rys. 4.1.1. Obejmuje on 14 reperów badanych, których pomiar nawiązany jest do 5 reperów odniesienia. Zagęszczenie reperów w obszarze wschodnim badanego obiektu spowodowane jest najmniejszą odległością reperów do wykopu oraz dużym stężeniem ruchu Rys.4.2.1 Cykl pomiarowy „Małe kółko” 5. Wyniki badań Wyniki przeprowadzonych pomiarów są po każdych pomiarach wyliczane i wpisywane do tabeli Excel, co pozwala na regularną obserwację przemieszczeń budynku. Wyniki pomiaru poszczególnych reperów zostały przedstawione w tabelach 5.1.-5.2 Tab. 5.1 Przedstawiająca wyniki pomiarów na reperach z etapów I-szych małego i dużego cyklu nr Rep. 601 602 603 Rzędna wyjściowa 101,0076 100,9833 101,0156 19.08.2011 19.08.2011 19.08.2011 data pomiaru H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) n - (n-1) n - no n - (n- 1) n - no n - (n- 1) n - no 19.08.2011 101,0076 100,9833 101,0156 28.09.2011 101,0074 -0,22 100,9834 0,06 101,0152 -0,36 25.02.2012 101,0070 -0,40 -0,62 100,9828 -0,60 -0,54 101,0154 0,20 -0,16 17.06.2012 101,0069 -0,14 -0,76 100,9831 0,33 -0,21 101,0152 -0,22 -0,38 12.08.2012 101,0069 0,06 -0,70 100,9813 -1,84 -2,05 101,0138 -1,34 -1,72 19.10.2012 101,0061 -0,80 -1,50 100,9800 -1,30 -3,35 101,0131 -0,73 -2,45 03.12.2012 101,0067 0,62 -0,88 100,9805 0,47 -2,88 101,0137 0,61 -1,84 17.02.2013 101,0067 -0,02 -0,90 100,9809 0,42 -2,46 101,0139 0,21 -1,63 02.04.2013 101,0070 0,28 -0,62 100,9816 0,72 -1,74 101,0143 0,37 -1,26 30.04.2013 101,0078 0,75 0,13 100,9848 3,15 1,41 101,0166 2,34 1,08 31.05.2013 101,0075 -0,29 -0,16 100,9843 -0,46 0,95 101,0159 -0,76 0,32 17.06.2013 101,0071 -0,35 -0,51 100,9839 -0,44 0,51 101,0155 -0,37 -0,05 17.07.2013 101,0063 -0,78 -1,29 100,9827 -1,19 -0,68 101,0141 -1,37 -1,42 16.08.2013 101,0060 -0,33 -1,62 100,9817 -0,92 -1,60 101,0134 -0,79 -2,21 14.09.2013 101,0057 -0,29 -1,91 100,9810 -0,72 -2,32 101,0129 -0,48 -2,69 14.10.2013 101,0061 0,40 -1,51 100,9808 -0,22 -2,54 101,0128 -0,05 -2,74 14.11.2013 101,0055 -0,58 -2,09 100,9800 -0,81 -3,35 101,0121 -0,77 -3,51 13.12.2013 101,0060 0,50 -1,59 100,9802 0,24 -3,11 101,0123 0,23 -3,28 11.02.2014 101,0055 -0,57 -2,16 100,9795 -0,71 -3,82 101,0119 -0,36 -3,64 11.04.2014 101,0044 -1,05 -3,21 100,9780 -1,54 -5,36 101,0107 -1,21 -4,85 nr Rep. 605 606 607 Rzędna wyjściowa 101,1759 101,8426 100,4905 19.08.2011 19.08.2011 19.08.2011 data pomiaru H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) n - (n- 1) n - no n - (n- 1) n - no n - (n- 1) n - no 19.08.2011 101,1759 101,8426 100,4905 28.09.2011 101,1761 0,16 101,8424 -0,17 100,4908 0,31 25.02.2012 101,1752 -0,90 -0,74 101,8424 0,02 -0,15 100,4905 -0,30 0,01 17.06.2012 101,1753 0,09 -0,65 101,8426 0,18 0,03 100,4898 -0,69 -0,68 12.08.2012 101,1747 -0,59 -1,24 101,8421 -0,50 -0,47 100,4897 -0,14 -0,82 19.10.2012 101,1736 -1,08 -2,32 101,8427 0,59 0,12 100,4896 -0,09 -0,91 03.12.2012 101,1735 -0,12 -2,44 101,8426 -0,08 0,04 100,4896 -0,03 -0,94 17.02.2013 101,1732 -0,34 -2,78 101,8425 -0,08 -0,04 100,4890 -0,57 -1,51 02.04.2013 101,1735 0,34 -2,44 101,8424 -0,13 -0,17 100,4895 0,52 -0,99 30.04.2013 101,1739 0,36 -2,08 101,8425 0,13 -0,04 100,4891 -0,37 -1,36 31.05.2013 101,1739 0,06 -2,02 101,8423 -0,26 -0,30 100,4890 -0,09 -1,45 17.06.2013 101,1742 0,32 -1,70 101,8426 0,36 0,06 100,4890 -0,03 -1,48 17.07.2013 101,1739 -0,30 -2,00 101,8424 -0,24 -0,18 100,4888 -0,17 -1,65 16.08.2013 101,1736 -0,37 -2,37 101,8424 -0,03 -0,21 100,4889 0,02 -1,63 14.09.2013 101,1737 0,15 -2,22 101,8423 -0,04 -0,25 100,4901 1,27 -0,36 14.10.2013 101,1737 -0,07 -2,29 101,8421 -0,20 -0,45 100,4897 -0,48 -0,84 14.11.2013 101,1735 -0,11 -2,40 101,8424 0,28 -0,17 100,4898 0,17 -0,67 13.12.2013 101,1738 0,21 -2,19 101,8425 0,14 -0,03 100,4885 -1,31 -1,98 11.02.2014 101,1732 -0,60 -2,79 101,8430 0,44 0,41 100,4881 -0,42 -2,4 11.04.2014 101,1732 0,07 -2,72 101,8423 -0,72 -0,31 100,4881 -0,04 -2,44 nr Rep. 608 801 802 Rzędna wyjściowa 100,7996 100,9629 100,9246 12.08.2012 12.08.2012 12.08.2012 data pomiaru H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) n - (n- 1) n - no n - (n- 1) n - no n - (n- 1) n - no 12.08.2012 100,7996 100,9629 100,9246 19.10.2012 100,7994 -0,21 100,9603 -2,61 100,9200 -4,62 03.12.2012 100,7994 0,03 -0,18 100,9594 -0,92 -3,53 100,9180 -1,98 -6,60 17.02.2013 100,7983 -1,15 -1,33 100,9581 -1,26 -4,79 100,9160 -1,99 -8,59 02.04.2013 100,7982 -0,05 -1,38 100,9672 9,09 4,30 100,9489 32,92 24,33 30.04.2013 100,7981 -0,11 -1,49 100,9731 5,87 10,17 100,9529 4,00 28,33 31.05.2013 100,7977 -0,38 -1,87 100,9736 0,49 10,66 100,9546 1,68 30,01 17.06.2013 100,7986 0,86 -1,01 100,9741 0,52 11,18 100,9553 0,73 30,74 17.07.2013 100,7986 0,04 -0,97 100,9737 -0,35 10,83 100,9554 0,12 30,86 18.08.2013 100,7989 0,30 -0,67 100,9727 -1,06 9,77 100,9547 -0,69 30,17 14.09.2013 100,7992 0,31 -0,36 100,9724 -0,30 9,47 100,9545 -0,20 29,97 14.10.2013 100,7995 0,29 -0,07 100,9717 -0,68 8,79 100,9540 -0,50 29,47 14.11.2013 100,7996 0,05 -0,02 100,9705 -1,17 7,62 100,9532 -0,88 28,59 13.12.2013 100,8000 0,40 0,38 100,9695 -1,00 6,62 100,9530 -0,19 28,40 11.02.2014 100,7984 -1,59 -1,21 100,9687 -0,81 5,81 100,9518 -1,14 27,26 11.04.2014 100,7986 0,18 -1,03 100,9676 -1,12 4,69 100,9502 -1,59 25,67 nr Rep. 630 640 650 Rzędna wyjściowa 101,0698 100,1991 99,8867 17.02.2013 17.02.2013 17.02.2013 data pomiaru H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) n - (n- 1) n - no n - (n- 1) n - no n - (n- 1) n - no 17.02.2013 101,0698 100,1991 99,8867 02.04.2013 101,0704 0,63 100,1989 -0,21 99,9262 39,47 30.04.2013 101,0704 -0,02 0,61 100,1990 0,07 -0,14 ZNISZCZONY 31.05.2013 101,0699 -0,48 0,13 100,1984 -0,62 -0,76 ZNISZCZONY 31.05.2013 101,0702 0,30 0,43 100,1985 0,18 -0,58 ZNISZCZONY 17.06.2013 101,0698 -0,39 0,04 100,1981 -0,43 -1,01 ZNISZCZONY 17.07.2013 101,0699 0,08 0,12 100,1993 1,23 0,22 ZNISZCZONY 16.08.2013 101,0698 -0,06 0,06 100,1995 0,14 0,36 ZNISZCZONY 14.09.2013 101,0707 0,82 0,88 100,1994 -0,09 0,27 ZNISZCZONY 14.10.2013 101,0708 0,13 1,01 100,2002 0,78 1,05 ZNISZCZONY 14.11.2013 101,0708 -0,02 0,99 100,1998 -0,37 0,68 ZNISZCZONY 13.12.2013 101,0697 -1,05 -0,06 100,1996 -0,19 0,49 ZNISZCZONY 11.02.2014 101,0698 0,09 0,03 100,1998 0,18 0,67 ZNISZCZONY 11.04.2014 101,0697 -0,06 -0,03 100,1996 -0,18 0,49 ZNISZCZONY Tab. 5.1 Przedstawiająca wyniki pomiarów na reperach z etapów II-gich małego i dużego cyklu nr Rep. A1 F1 F6 F7 H7 Rzędna wyjściowa 98,0089 98,0084 97,9792 98,0036 97,9628 17.02.2013 17.02.2013 27.02.2013 27.02.2013 17.02.2013 data pomiaru H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) H (m) dH (mm) dH (mm) n - (n- 1) n - no n - (n-1) n - no n - (n-1) n - no n - (n- 1) n - no n - (n-1) n - no 17.02.2013 98,0089 98,0084 97,9628 27.02.2013 98,0085 -0,42 98,0081 -0,29 97,9792 98,0036 97,9634 0,57 09.03.2013 98,0082 -0,24 -0,66 98,0078 -0,36 -0,65 97,9814 2,15 98,0065 2,91 97,9709 7,48 8,05 19.03.2013 98,0087 0,49 -0,17 98,0083 0,59 -0,06 97,9824 1,03 3,18 98,0073 0,79 3,70 97,9728 1,95 10,00 02.04.2013 98,0085 -0,23 -0,40 98,0083 -0,04 -0,10 97,9869 4,52 7,70 98,0104 3,12 6,82 97,9773 4,50 14,50