Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
Przyczyny deformacji: przemieszczenie gruntu
Czynniki determinujące zmiany wilgotności oraz przemieszczenia podłoża ekspansywnego: a)zewn.-środowiskowe(klimatyczne, roślinność, sposób zagospod.terenu) b)genetyczno-litologiczne(uziarnienie gruntu, skład mineralogiczny, powierzchnia właściwa)
Wpływ roślinności bardzo duży, drzewo pobiera wodę i wysusza grunt przez co on "osiada"
przemieszczenie - zmiana położenia elementu konstrukcyjnego lub obiektu względem otoczenia (układu odniesienia) w określonym przedziale czasu. Wyraża się poprzez wektor w przestrzeni trójwymiarowej i czwartą składową - czas.
odkształcenie - zmiana kształtu lub wymiarów elementu konstrukcyjnego lub obiektu związana ze zmianami wzajemnych jego punktów w określonym odstępie czasu (zmiana kąta i długości).
geodezyjne pomiary przemieszczeń - cykliczne pomiary wielkości geometrycznych, jakimi są zmiany położeń wybranych punktów badanego obiektu.
punkt pomiarowy - określony punkt znaku osadzonego trwale lub tymczasowo na obiekcie, jak również dobrze identyfikowany punkt obiektu, którego położenie stanowi przedmiot wyznaczeń geodezyjnych.
wektor przemieszczenia punktu - wektor łączący położenie punktu w momencie początkowym z położenia tego punktu w momencie końcowym określonego interwału czasowego w przyjętym układzie odniesienia.
baza odniesienia - odpowiednio liczny zbiór punktów pomiarowych, spełniających określone kryterium wzajemnej stałości względem których wyznacza się przemieszczenia innych punktów.
baza minimalna - baza odniesienia o liczności koniecznej i wystarczającej do wyznaczenia przemieszczeń innych punktów.
Własna baza odniesienia - baza odniesienia utworzona wyłącznie na punktach kontrolowanego obiektu.
zewnętrzna baza odniesienia - baza odniesienia utworzona wyłącznie na punktach nie należących do kontrolowanego obiektu.
układ odniesienia - baza odniesienia oraz związany z nią w sposób jednoznaczny układ współrzędnych umożliwiający określenie położenia punktów i wektorów przemieszczeń.
własny układ odniesienia - utworzony z użyciem własnej, dla kontrolowanego obiektu, bazy odniesienia.
zewnętrzny układ odniesienia - układ odniesienia utworzony z użyciem zewnętrznej, dla kontrolowanego obiektu, bazy odniesienia.
stabilny układ odniesienia - układ odniesienia, w którym punkty tworzące bazę odniesienia nie doznają w funkcji czasu wzajemnych przemieszczeń, wykraczających poza przyjęte kryterium wzajemnej stałości tych punktów.
niestabilny układ odniesienia - układ odniesienia, w którym punkty tworzące bazę odniesienia doznają w funkcji czasu wzajemnych przemieszczeń, wykraczających poza przyjęte kryterium wzajemnej stałości tych punktów. (Układ ten może być zachowany o ile istnieje możliwość zaakceptowania odpowiednio złagodzonego kryterium wzajemnej stałości punktów tworzących bazę).
przemieszczenie poziome punktu - pozioma składowa wektora przemieszczenia punktu.
przemieszczenie pionowe punktu - pionowa składowa wektora przemieszczenia punktu.
Rozkład wektora przemieszczenia na składowe: pionową i poziomą
przemieszczenia bezwzględne - przemieszczenia wyznaczone w zewnątrz, dla danego obiektu, układzie odniesienia.
przemieszczenia względne - przemieszczenia wyznaczone we własnym, dla danego obiektu, układzie odniesienia.
przemieszczenia obiektu:
-translacja (przesunięcie równoległe obiektu w przyjętym układzie odniesienia),
-obrót obiektu (zmiana zorientowania względem przyjętego układu odniesienia).
Parametry przemieszczenia obiektu:
- kąty obrotu:
- przesunięcia (translacje):
sieć kontrolna - konstrukcja pomiarowa zaprojektowana i założona dla potrzeb wyznaczenia przemieszczeń. Stanowi ona zespół punktów: - odniesienia, - wiążących, - kontrolowanych, powiązanych ze sobą mierzonymi okresowo wielkościami umożliwiającymi wyznaczenie wzajemnych przemieszczeń tych punktów.
punkty odniesienia - znaki pomiarowe osadzone w miejscach zapewniających stałość ich wzajemnego położenia, służące do zrealizowania układu odniesienia do wyznaczenia przemieszczeń punktów kontrolowanego obiektu.
punkty kontrolowane - sygnalizowane punkty pomiarowe osadzone na obiekcie bądź dobrze identyfikowane charakterystyczne elementy obiektu, których przemieszczenia podlegają wyznaczeniu.
punkty wiążące (punkty pośredniczące) - punkty pełniące rolę punktów pośrednich pomiędzy punktami kontrolowanymi a punktem odniesienia.
punkt orientacji - znak znajdujący się w tak dużej odległości od punktu odniesienia lub punktu kontrolowanego, aby można było przyjąć, że kierunek do niego jest niezmienny w granicach dokładności pomiaru.
Sieć kontrolna do wyznaczania przemieszczeń pionowych
pomiar wyjściowy - pierwszy pomiar wykonany na danym obiekcie, z którego wynikami porównuje się wyniki pomiarów następnych.
pomiar aktualny - pomiar, którego wyniki porównuje się z pomiarem wyjściowym bądź z wybranym z pomiarów poprzednich.
pomiar okresowy - pomiar wykorzystywany co pewnie czas, zgodnie z harmonogramem ustalonych przez specjalistę odpowiedzialnego za bezpieczeństwo badanego obiektu.
wyznaczanie przemieszczeń punktów - wykonywanie powtarzanych okresowo pomiarów i obliczeń w sieci kontrolnej, służącej ocenie stabilności punktów odniesienia i uzyskiwania wektorów przemieszczeń punktów kontrolowanych obiektu wraz z charakterystyką ich dokładności.
Wyznaczenie osiadań obiektu – wyznaczenie pionowych składowych wektorów przemieszczeń punktów kontrolowanych obiektu.
monitorowanie stanu geometrycznego obiektu - okresowe bądź ciągłe wyznaczanie przemieszczeń punktów obiektu lub przemieszczeń i zmian cech geometrycznych całego obiektu bądź jego elementów.
Metody pomiarów przemieszczeń
Metoda pomiaru zastosowana do pomiaru przemieszczeń zleży od:
-szybkości zmian zachodzących na badanym obiekcie,
-rodzaju wyznaczanych przemieszczeń: (pionowe-jedna składowa w linii pionu i czas; poziome - dwie składowe w płaszczyźnie poziomej i czas; przestrzenne - trzy składowe x,y,z i czas ),
-wymaganej dokładności wyznaczonego przemieszczenia,
-rodzaju przemieszczeń: względne - osiadanie budynku; bezwzględne - odniesione do stałych punktów.
Zestawienie wyników pomiarów powinno zawierać:
-szkic rozmieszczenia punktów badanych na obiekcie i punktów odniesienia rozmieszczonych poza badanym obiektem,
-tabelaryczny wykaz wartości przemieszczeń z podaniem charakterystyk dokładnościowych i momentów obserwacji,
-ilustracje graficzną wyników,
-sprawozdanie techniczne zawierające: -ustalenia wstępne, -zwięzły opis wykonywanych obserwacji, -opis warunków panujących na obiekcie podczas pomiarów(temp, poziom wody itp.), -opis opracowania wyników ocenę ich dokładności.
Pomiary przemieszczeń wykonuje się w celu:
-zapewnienia bezpieczeństwa podczas realizacji obiektu,
-zapewnienia bezpieczeństwa i prawidłowej eksploatacji obiektu (szczególnie niebezpieczne są nierównomierne osiadania),
-porównania osiadań faktycznych z przewidywanymi (pomiary weryfikacyjne),
- monitorowanie zmian w przypadku awarii (pomiary interwencyjne),
-okresowego badania stanu obiektu (np. co roczne pomiary zapór wodnych).
Wyznaczanie przemieszczeń pionowych metodą niwelacji precyzyjnej.
Obiekty dla których wykonuje się badania przemieszczeń pionowych:
-zapory wodne,
-fundamenty budowli przemysłowych (w czasie wnoszenia i eksploatacji)
-fundamenty budynków,
-fundamenty wysokich kominów przemysłowych,
-fundamenty ciężkich maszyn i turbin,
-torowiska ciężkich dźwigów,
-powierzchnia gruntu,
-mosty, wiadukty i inne obiekty w czasie obciążeń próbnych i eksploatacyjnych.
Pomiary pionowych składowych przemieszczeń wykonuje się metodą niwelacji precyzyjnej.
Przyczynami przemieszczeń są na ogół zmiany obciążeń wywołane: -robotami ziemnymi, -zmianami stosunków wodnych w gruncie, -wznoszeniem budowli.
Przemieszczenia dzielimy na:
-bezwzględne, określone względem punktów zastabilizowanych poza zasięgiem osiadań,
-względne, określone względem punktów zastabilizowanych na obiekcie (badanie osiadań nierównomiernych).
Charakterystyka sieci niwelacji do pomiaru przemieszczeń pionowych
Sieć niwelacyjna zależy od kształtu oraz wielkości badanego obiektu i może być:
-powierzchniowa (badania ruchów gruntu, zakłady przemysłowe),
-w postaci kilku ciągów niwelacyjnych (mosty, zapory).
Składa się z:
-reperów kontrolowanych (osadzonych na budowli lub gruncie),
-reperów odniesienia,
-reperów wiążących.
Repery kontrolowane osadza się na obiekcie:
-w pobliżu narożników,
-na przedłożeniu ścian działowych,
-z obu stron szczelin dylatacyjnych,
-z obu stron rys.
Repery odniesienia stabilizuje się poza strefą oddziaływania obiektu:
-ścienne na stabilnych budowlach,
-gruntowe posadowione poniżej poziomu zamarzania gruntu,
- głębinowe.
Repery rozmieszcza się symetrycznie względem obiektu.
Rozmieszczenie reperów budowanych należy zawsze skonsultować ze zleceniodawcą.
Sieć musi zawierać minimum 3 repery odniesienia, a w praktyce 5-6. Tak projektować aby liczba stanowisk każdego z ciągów była jak najmniejsza. Nie stosuje się ciągów wiszących.
Występuje zróżnicowanie długości celowych (w pobliżu obiektu 5-15m, w dalszej części 20-30 m).
Nieraz zachodzi konieczność przekraczania granicy środowisk obserwacyjnych (utrwalanie dodat. punktów).
Do wykonania pomiarów zaleca się:
* stosowanie niwelatorów samopoziomujących np. Zeiss Ni002, Ni004, Ni005, Ni007, Wild N1, NA 3000, Zeiss DiNi10.
Przed pomiarem sprawdza się:
-prawidłowość działania kompensatora,
-stałość osi celowej przy ogniskowaniu,
-działanie mikrometru,
-nachylenie quasi-horyzontu,
* używać sprawdzonych, precyzyjnych łat niwelacyjnych.
Ważne jest:
-warunek prostopadłości stopki łaty do jej osi,
-miejsca zera podziału łaty.
Istotne jest, aby pomiary były wykonywane:
-tym samym sprzętem,
-przez tego samego obserwatora,
-w podobnych warunkach atmosferycznych,
-ustawienia niwelatora w tych samych miejscach podczas kolejnych pomiarów.
Pomiar każdego ciągu wykonuje się dwukrotnie "tam" i "z powrotem"
Opracowanie wyników pomiaru
Opracowanie dzieli się na dwa etapy:
etap I - identyfikacja układu odniesienia
etap II - obliczenie przemieszczeń punktów kontrolowanych i ocena ich istotności.
Identyfikacja układu odniesienia
Uznaje się, że dwa repery są stałe względem siebie, jeżeli zmiana różnic wysokości h-h' między nimi nie przekracza pewnej wartości dopuszczalnej:
h - różnica wysokości między reperami wyznaczona w trakcie pomiaru wyjściowego
h' - różnica wysokości między reperami wyznaczona w trakcie pomiaru aktualnego.
Bazę stanowi co najmniej 3 identyfikowane jako stałe repery odniesienia.
Można wyróżnić 2 grupy metod:
- identyfikacja na podstawie materiału obserwacyjnego, nie poddanego wyrównaniu wstępnemu, np. metoda analityczno-graficzna,
- identyfikacja na podstawie wyników wyrównania wstępnego, np. metoda wspólnego podziału ufności.
Metoda analityczno-graficzna
Kolejność postępowania:
- zestawienie różnic h-h' między reperami wg. reguły "każdy z każdym" (zasada n+n'=min. dla reperów nie połączonych bezpośrednio),
-obliczenie dla każdego połączenia dopuszczalnej zmiany różnic wysokości
|h-h'| dop= k √n+n' gdzie k - parametr określający stosunek błędu maksymalnego do błędu średniego ( Z reguły wartość k ustala się na poziomie k lub 2,5), - błąd średni pomiaru różnicy wysokości.
wartość określająca błąd średni pomiaru różnicy wysokości na jednym stanowisku niwelatora określa się z nie zamknięcia obwodu.
f - odchyłka niezamknięcia obwodnicy
n - liczba stanowisk niwelatora w obwodnicy
R - liczba obwodnic
Odchyłka f nie może przekroczyć fmax
fmax=0,2 √n (może być 0,1)
Wartość oblicza się oddzielnie dla pomiaru wyjściowego i aktualnego. Ostatecznie:
Wyrysowanie wieloboku, którego wierzchołkami są punkty odniesienia
Metoda wspólnego przedziału ufności
W wyniku wyrównania wstępnego uzyskano przemieszczenia (pozorne) ΔHi oraz ich błędy średnie SΔHi potencjalnych reperów odniesienia.
Przedział ufności dla ΔHi ma postać
gdzie kα odczytujemy z tablic rozkładu N (0,1) (np. przy poziomie ufności 0,95)
Znajdujemy wspólny przedział ufności Uw, tak że
Uw=UA ∩ UB ∩ ...., ∩ Uz
z ograniczeniem oddalonym długości
LUWCδo
gdzie: A, B, .... z oznaczenia reperów, których przedziały mają część wspólną
C - współczynnik ustalający dolną granicę długości przedziału (np. c=0,5 lub 1),
so - błąd średni typowego spostrzeżenia.
Zbiór reperów odniesienia
Repery wzajemne stałe (faktycznie nie przemieszczane)
Repery przyjęte za stałe przy k małe (baza uszczuplona)
Repery przyjęte za stałe przy k duże (baza fałszywa)
Obliczanie przemieszczeń (metoda różnicowa)
Wielkościami wyrównanymi są zmiany różnic wysokości z pomiaru wyjściowego i aktualnego, natomiast niewiadomymi - osiadania reperów.
Δn - przemieszczenie reperu następnego
Δp - rzemieszczenie reperu poprzedniego
li=hi-hi' - wyraz wolny
Równania poprawek równoważy się za pomocą wag
Wartość przemieszczeń oblicza się ze wzoru
gdzie:
∆- wektor przemieszczeń reperów
A- macierz współczynnikowa zrównoważonego układu równań poprawek
L- wektor wyrazów wolnych zrównoważonego układu równań poprawek
Ocena istotności osiadań
Za istotne uważa się te przemieszczenia, których wartość przekracza dwukrotna wartość błędu średniego
gdzie:
Średni błąd typowego spostrzeżenia można obliczyć ze wzoru:
Zestawienie wyników:
Zestawienie wyników powinno składać si...