curs4 rgs.unlocked
TRANSCRIPT
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
4. PRINCIPIILE DE EXECUŢIE A LUCRĂRILOR TOPOGRAFICE
Reprezentarea pe hărţi şi planuri a suprafeţei topografice a unui teritoriu,
trebuie să îndeplinească anumite calităţi, ca de exemplu: să fie continuă, unitară şi
omogenă ca precizie. Pentru asigurarea acestor calităţi, este necesar ca orice
ridicare topografică să se execute pe baza unei reţele geodezice unice de sprijin. La
noi în ţară este legiferat, ca orice ridicare topografică să fie sprijinită pe reţeaua
geodezică de stat.
În mod provizoriu sunt acceptate ridicări topografice sprijinite pe reţele locale,
numai în lipsa reţelei geodezice de stat, sau când se dovedeşte necesitatea şi
economicitatea acestei reţele. Aceste reţele, şi ridicările executate pe baza lor, vor
trebui intergrate ulterior în sistemul reţelei geodezice de stat.
4.1 Reţeaua geodezică de stat Punctele reţelei geodezice de stat formează baza pentru toate ridicările
planimetrice şi altimetrice. Baza geodezică pentru ridicările planimetrice este formată
din punctele reţelei de triangulaţie şi reţeaua punctelor de îndesire realizate prin
observaţii satelitare sau prin poligonometrie. Baza geodezică pentru ridicări
altimetrice este formată din reţeaua punctelor nivelmentului general de stat.
4.1.1 Reţeaua de triangulaţie geodezică de stat Se compune dintr-o reţea complexă de triunghiuri, care acoperă cu vârfurile
triunghiurilor întreaga suprafaţă a ţării. Ea a fost concepută după sistemul ierarhic şi
se compune din puncte organizate pe cinci ordine:
- ordinul superior format din punctele de ordinul I şi II;
- ordinul inferior format din punctele de ordinul III şi IV;
- reţeaua de îndesire de ordinul V, ale cărei puncte au fost determinate prin
triangulaţie, trilateraţie, poligonometrie şi intersecţie.
Actuala reţea de triangulaţie a ţării este o reţea compactă, care asigură
acoperirea întregii suprafeţe a ţării în mod uniform.
Reţeaua de triangulaţie de ordinul I este formată din 374 de puncte şi este
îndesită succesiv cu 887 puncte de ordinul II, 2849 puncte de ordinul III şi 4635 de
puncte de ordinul IV, astfel încât este asigurată o densitate de 1 punct la 20 kmp,
ceea ce corespunde la cca. 5 puncte geodezice pe o foaie de hartă la scara 1: 25
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
000. Reţeaua punctelor de ordinul I a fost determinată pe elipsoid, punctele primind
într-o primă etapă coordonate geodezice B şi L pe elipsoidul Krassovsky şi ulterior au
fost transpuse şi în palul de proiecţie „Stereografic 1970” primind coordonate
rectangulare plane X şi Y. Punctele de ordinul II, III şi IV au fost determinate pe baza
punctelor de ordinul I direct în planul de proiecţie.
Figura 4.1
Reţeaua de triangulaţie de ordinul I al României
Laturile triunghiurilor reţelei de triangulaţie sunt cuprinse între valorile:
- la ordinul I între 20 şi 60 km;
- la ordinul II între 10 şi 20 km;
- la ordinul III între 7 şi 15 km;
- la ordinul IV între 4 şi 8 km;
Punctele reţelei geodezice de stat au fost îndesite ulterior cu puncte de ordinul
V, situate la 1 - 3 km între ele, astfel încât să asigure o densitate de 1 punct la 50 -
100 ha.
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
4.1.2 Reţeaua nivelmentului general de stat Toate punctele reţelelor geodezice de sprijin trebuie să fie asigurate şi prin
cea de a treia coordonată „H” – altitudinea sau cota. La noi în ţară este legiferat, ca
toate determinările altimetrice să fie raportate la suprafaţa de nivel zero „Marea
Neagră 1975”. Pentru asigurarea reprezentării continue a reliefului întregii ţări, a fost
realizată reţeaua nivelmentului general de stat, conceput tot în sistem ierarhic şi
format din IV ordine. Reţeaua nivelmentului de stat de ordinul I este formată din 27
de poligoane, din care 19 poligoane sunt închise pe teritoriul ţării şi au lungimea
perimetrului cuprins între 82 şi 850 km. 24 linii de nivelment fac legătura cu ţările
vecine unde se închid restul poligoanelor. Lungimea totală a reţelei este de 6620 km
şi au fost determinaţi 6400 de reperi.
Ordinele II, III, IV sunt linii de nivelment, care se sprijină pe punctele de
nivelment de ordin ierarhic superior.
Figura 4.2
Reţeaua de nivelment de ordinul I
În ultimul deceniu reţelele geodezice de sprijin au fost modernizate în
majoritatea ţărilor europene, inclusiv în România, prin tehnologia GNSS (Global
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
Navigation Satellite System). Pe teritoriile naţionale au fost proiectate şi executate
reţele de staţii permanente. Aceste staţii sunt multifuncţionale şi servesc atât
scopurilor geodezice, dar şi navigaţiei terestre, fluviale, maritime şi aeriene. În aceste
staţii sunt înregistrate în permanenţă semnale de la sateliţii sistemelor GNSS,
semnalele înregistrate sunt prelucrate, asigurându-se o precizie de poziţionare 3D
(tridimensională) foarte ridicate. O parte din aceste staţii permanente (5 pe teritoriul
României) sunt incluse în reţeaua continentală europeană, astfel încât să fie
asigurată o reţea geodezică de sprijin la nivel continental de precizie foarte ridicată.
Figura 4.3 – Reţeaua naţională de staţii GPS permanente
3.2 Marcarea şi semnalizarea punctelor reţelelor planimetrice
3.2.1 Marcarea punctelor Este operaţia de fixare în teren a punctelor topografice şi geodezice.
Operaţiunea de marcare este necesară, pentru ca punctele să fie uşor de identificat
atât la determinarea lor, cât şi în situaţia determinării altor puncte. Punctele marcate
în teren fac legătura între plan sau hartă şi teren.
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
Marcarea punctelor se face diferenţiat în funcţie de importanţa şi destinaţia lor.
În funcţie de aceste criterii, marcarea poate fi provizorie sau permanentă.
a. Marcarea provizorie Este o marcare de durată scurtă, de la 2 la 4 ani, şi se face cu:
- ţăruşi de lemn cu secţiunea pătrată sau rotundă, căruia i se bate un cui la
partea superioară, care marchează punctul matematic. Cu ţăruşi de lemn se
marchează punctele reţelei de ridicare a detaliilor şi punctele de detaliu mai
importante din extravilan.
- ţăruşi sau picheţi metalici cherneruiţi, pentru marcarea punctelor în intravilan.
Figura 4.4
Ţăruş de lemn şi pichet metalic cherneruit
Dimensiunile unui pichet metalic sunt de regulă: diametru de 1,5 - 3 cm, şi lungimea
de 15 – 25 cm.
- Stâlpi din lemn cu diametrul de cca. 10 cm şi lungimea de 1,0 – 1,2 m.
b. Marcarea permanentă Este o materializare de lungă durată şi se face cu borne din beton armat cu
martor în subsol. Bornele au forma de trunchi de piramidă cu secţiune pătrată.
Operaţiunea de marcare prin borne se mai numeşte şi bornare. Marcarea prin
borne se foloseşte la punctele din reţeaua geodezică de sprijin.
În funcţie de solul în care se face materializarea, bornele pot avea diferite
dimensiuni. În teren obişnuit marcarea se face cu borne de dimensiuni 15/20/70 cm
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
(bornă de tip mic) cu martor în subsol, peste care se aşează un strat semnalizator.
Pentru protecţia bornei, aceasta se movilează cu pământ. În teren cu pietriş
sau nisipos materializarea se face cu doi martori în subsol, aşezaţi la adâncimi
diferite. În locul movilei de pământ fixarea la partea superioară se face printr-un zid
protector. În terenuri stâncoase marcarea se face prin încastrarea unei mărci
metalice în stâncă, care are rolul martorului din subsol, peste care se fixează o bornă
de dimensiuni reduse prin cimentare.
Figura 4.5
Marcare permanentă prin bornă cu martor in subsol
În oraşe, pentru marcarea punctelor din reţeaua geodezică de sprijin, se
folosesc borne de acelaşi tip, cu placă metalică de protecţie de grosime 1 – 2 cm la
partea superioară.
La materializarea punctelor cu borne din beton armat şi martor în subsol,
trebuie să se respecte următoarele:
- reperul bornei de la sol şi cel din subsol să fie pe aceeaşi verticală, fiind
admisă o abatere maximă de 10 mm;
- între marca din subsol şi bornă să se prevadă un strat semnalizator din
cărămidă pisată, zgură sau nisip, gros de cca. 10 cm. Rolul stratului
semnalizator este cel de protecţie a poziţiei martorului din subsol în timpul
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
reconstituirii punctului, în situaţia în care martorul de la sol şi / sau borna
au fost distruse.
Aşezarea pe aceeaşi verticală a reperului martorului din subsol cu cel de sol
poate fi realizat în două moduri:
- folosind dispozitivul optic de centrare de la instrumentele geodezice, sau
dispozitive optice speciale de transmitere pe verticală, instalate pe trepied deasupra
gropii săpate pentru bornare;
- folosind firul cu plumb. Deasupra centrului gropii se întind două fire (sfori),
care se ancorează de patru ţăruşi, bătuţi pe două direcţii perpendiculare. Martorul din
subsol se aşează pe fundul gropii şi se deplasează astfel încât marca martorului să
corespundă cu intersecţia firelor de la suprafaţă, care se proiectează în groapă cu
ajutorul unui fir de plumb. Se fixează martorul din subsol cu pământ şi se verifică
încă o dată centrarea pe aceeaşi verticală. Se îndepărtează firele, fără a mişca
ţăruşii şi se introduce un strat de pământ de cca. 10 cm peste martor. Se aşterne
stratul semnalizator şi apoi din nou pietriş sau pământ. Apoi se plantează borna,
aşezând centrul mărcii metalice încastrată în capul bornei la vârful firului cu plumb,
care se ţine din nou la intersecţia firelor reîntinse. Se umple spaţiul dintre bornă şi
peretele gropii cu pământ, care se bătătoreşte cu coada instrumentului de săpat,
pentru consolidarea bornei în pământ. În jurul bornei se face o movilă protectoare cu
un diametru de 1,5 – 2 m.
Figura 4.6
Bornă cu ancore şi marcă în subsol
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
În ultima perioadă sunt folosite pentru marcare permanentă, în special pentru
marcarea limitelor, borne cu ancorare în sol. Aceste borne au la partea superioară un
cap din plastic dur, de formă pătrată, hexagonală sau octagonală prin care trece o
ţeavă metalică cu o tijă metalică cu ancore în interior. Materializarea se face prin
batere, până când ţeava cu formă conică la partea superioară fixează capul de
plastic în pământ. Se bate apoi tija cu ancore, care glisează în interiorul ţevii, până la
desfacerea completă a ancorelor şi desprinderea vârfului metalic care joacă rolul
martorului în subsol. Aceste borne au diferite lungimi, în funcţie de solul în care se
face materializarea.
3.2.2 Semnalizarea punctelor
Este o operaţiune de însemnare a punctelor cu semnale deasupra solului,
pentru a fi văzute da la distanţă şi să permită vizarea punctului cu aparate geodezice.
Semnalizarea punctelor se face cu semnale portabile pentru puncte situate
până la 300 m. În teren şes semnalele permanente au dimensiuni mai mari, întrucât
vizibilitatea este mai redusă, iar în zone colinare şi de munte semnalele au
dimensiuni mai reduse.
Condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească un semnal sunt:
- să se deosebească net faţă de obiectele înconjurătoare ca formă şi colorit,
pentru a putea fi vizate de la distanţe mari şi să înlăture confuziile;
- să fie stabil şi solid, astfel încât să permită vizarea lui chiar şi pe vânt de
tărie medie;
- să fie simetric din orice parte s-ar viza;
- să fie construit din material rezistent.
a. Semnalizarea provizorie
Se realizează cu jaloane. Jalonul este un baston confecţionat din lemn, sau în
ultimul timp dintr-un tub de material plastic, cu lungimea de 2 m. Este vopsit în alb şi
roşu pe segmente de 20 cm şi la un capăt este prevăzut cu un sabot metalic.
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
Figura 4.7
Semnalizare provizorie cu fise şi jaloane
b. Semnalizarea permanentă
- Baliza la sol
Figura 4.8
Semnal permanent (excentric) – baliza la sol
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
Este un semnal confecţionat dintr-o manelă de brad sau ţeavă metalică de
lungime 3 – 7 m. Pentru a putea fi vizată de la distanţă mare baliza are în partea
superioară patru rigle montate în cruce şi vopsite alternativ în culori contrastante alb
şi negru. Fiind un semnal excentric, baliza se fixează în teren pe direcţia Nord la o
anumită distanţă (40 – 60 cm) numită excentricitate. Fixarea în teren se face, fie prin
intermediul unei cutii la semnalele confecţionate din lemn, fie într-un radier de beton
la semnalele metalice.
- Piramida la sol
Este un semnal centric şi este format în principiu dintr-o baliză (popul
semnalului), înălţată deasupra punctului bornat pe trei sau patru picioare în formă de
piramidă, care conferă semnalului o înălţime şi stabilitate mărită. În partea de jos
popul este fixat de picioarele piramidei prin contravânturi. Pentru rigidizarea
piramidei, dar şi pentru mărirea vizibilităţii semnalului, se îmbracă partea superioară
a piramidei cu scânduri sau fâşii de tablă văruite sau vopsite în alb, numită fusta
piramidei.
Figura 4.9
Piramida la sol cu pilastru
- Semnale cu pilastru
În localităţi balizele se montează pe acoperişurile clădirilor sau pe terase pe
pilaştri din beton armat sau zidărie de cărămidă. Sunt semnale centrice şi
staţionabile. În timpul staţionării lor cu instrumente geodezice, semnalul se
demontează, şi se staţionează pe pilastru folosind o placă de pilastru specială.
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
În centre populate cu o densitate mare de construcţii se mai folosesc ca
semnale, diferite părţi ale construcţiilor înalte cum ar fi: crucile de pe vârfurile
bisericilor, paratrăsnete de pe coşurile de fum sau castele de apă, foişoare cu săgeţi
etc.
3.3 Marcarea punctelor de nivelment Marcarea punctelor de nivelment se face prin repere şi prin mărci. Reperele se
împart la rândul lor în:
- repere de greutate, folosite în reţeaua nivelmentului de stat executat în
perioada 1960 – 1971;
- repere de adâncime, folosite în reţeaua de ordinul I executată în perioada
1974 – 1989;
Pentru marcarea punctelor de nivelment de ordin inferior III şi IV au fost
folosite repere de sol. Reperele de sol se construiesc dintr-o ţeavă metalică cu
diametrul de minim 60 mm încastrată într-un bloc de beton. În partea superioară a
ţevii este sudată marca cu cap sferic. Înălţimea mărcii faţă de blocul de beton se
măsoară de la un cui forjat cu vârful îndoit.
Figura 4.10
Reper de sol
Mărci de nivelment
Sunt turnaţi din fontă sau confecţionaţi din metal inoxidabil şi conţin coada,
placa portcotă, sau numărul punctului şi pastilape care aşează mira. Mărcile de
nivelment se plantează în locuri stabile şi care asigură folosirea lor în bune condiţiuni
(instalarea uşoară a mirelor). De regulă, mărcile se plantează în soclurile
I.M.M.-Sem.1 Prof.dr.ing. Johann Neuner
construcţiilor rezistente, în stânci, în culeele podurilor etc. Încastrarea mărcilor în
soclurile clădirilor se face la cca. 40 – 60 cm de la sol.
Tip A Tip B Figura 4.11
Mărci de nivelment
Ca marcare provizorie în timpul operaţiunilor de teren se folosesc broaşte de
nivelment, ţăruşi din lemn sau metalici, ieşituri ascuţite sau rotunjite ale stâncilor şi
soclurilor de clădire etc. La alegerea punctelor existente în teren trebuie asigurat
contact într-un punct unic între talpa mirei şi vârfurile şi ieşiturile ascuţite alese. După
plantarea mărcilor şi reperelor de nivelment se întocmeşte o descriere topografică a
punctului, asemănătoare cu cea de la marcarea punctelor reţelei planimetrice.
Figura 4.12
Broască de nivelment