UCTC

UCTC

Urmarirea comportarii in timp a constructiilor. Definitie si obiective

Definitie: UCTC reprezinta activitatea de masurare, inregistrare si prelucrare a observatiilor geodezice repetate precum si analiza si interpretarea rezultatelor in vederea determinarii stabilitatii rezistentei si durabilitatii obiectivelor urmarite (terenuri, constructii)/

Obiective:

asigurarea rezistentei, stabilitatii si durabilitatii terenurilor si constructiior

supravegherea evolutiei fenomenelor predictive

semnalarea operative a atingerii criterilor de avertizare

verificarea eficientei masuratorilor preventive

verificarea impactului asupra mediului

Clasificarea constructiilor in functie de precizia urmarita in determinarea deplasarilor si deformatiilor

Ordinul I de precizie 5 mm (alunecari de teren, surpari, diguri de pamant)

Etapele de realizare a urmaririi comportarii in timp a constructiilor

1.Stabilirea obiectivelor si documentare

2.Proiectarea si realizarea retelei geodezice de urmarire

3.Efectuarea masuratorilor geodezice repetate

4.Prelucrarea masuratorilor

5.Interpretarea rezultatelor

6.Calculul elementelor de prognoza

7.Luarea masurilor preventive necesare

Metode de masurare pt UCTC

Deplasari si deformatii orizontale:

metoda poligonometrica

metoda microretelei (un system local): microtriangulatie, microtrilateratie

metoda aliniamentelor

metode combinate

Deplasari si deformatii verticale

nivelment geodezic geometric

nivelment geodezic trigonometric

nivelment hidrostatic

metode combinate

Inclinarea constructiilor inalte:

metoda firului cu plumb

metoda verticalei optice

metoda bascularii lunetei in plan vertical

metoda metoda masurarii unghiurilor orizontale

Aspectele UCTC

- supraveghere vizuala: se refera la observarea oricaror fenomene noi care ar putea pune in pericol siguranta obiectivului urmarit

- observatii saptamanale

- observatii geodezice la 3 luni, semestrial, annual

Deplasari si deformatii. Generalitati. Definitii ( Deplasari si deformatii ale constructiilor. Clasificare)Transformari geometrice :

modificarea pozitiei spatiale (deplasari)

modificarea formei (deformari)

Deplasarea reprezinta modificarea pozitiei spatiale a unui punct sau grup de puncte caracterstice amplasate pe obiectivul urmarit

Deformarea reprezinta modificarea formei obiectivului urmarit prin modificarea pozitiilor relative ale punctelor caracteristice ale obiectivului

Clasificarea deplasarilor si deformatiilor dupa natura lor

deformarii si deplasari liniare (scufundari, fisuri, inclinari liniare, tasari, etc.)

deformarii si deplasari unghiulare (rasuciri sau inclinari unghiulare)

deformarii si deplasari specifice (inclinare liniara, inclinare unghiulara)

dupa durata aparitiei fenomenului

-oscilatii pana la ordinul de 10 secunde

-miscari de scurta durata intre 10 secunde si 10 zile

-miscari de lunga durata peste 10 zile

Clasificarea deplasarilor si deformatiilor dupa modul de determinare

-relative un punct sau grup s-a deplasat in raport cu alt punct de pe obiectiv

-deplasari si deformatii absolute: punctul s-a deplasat in raport cu un grup de punctect de statie fixe.

-totale: atunci cand un punct se deplaseaza raportat la epoca de masurare initiala

(Factori care influenteaza deplasarile si deformatiile)

Factorii care influenteaza deplasarile si deformatiile scoartei terestre

curentii oceanici

flux, reflux

placile tectonice

cutremur, tsunami

Factorii care influenteaza deplasarile si deformatiile suprafetelor de terenclima, temperature, factorii antropici, vanturi foarte puternice

dispozitia stratelor geologice

exploatariile miniere in suprafata si subteran

defrisari necontrolate

Factorii care influenteaza deplasarile si deformatiile constructiilor

terenul de fundare

ape freatice, ape pluviale

vantul, soarele, alunecarile de teren

surpari, scufundari

trepidatii

factorii antropici (nedistribuirea neuniforma a sarcinilor)

Retele geodezice de urmarire. Generalitati. Reguli de baza( Proiectarea retelei de urmarire)

Reteaua geodezica de urmarire cuprinde puncte geodezice amplasate pe obiectivul urmarit dar si in afara acestuia cu rolul de a pune in evidenta deplasarile si deformatiile suferite de obiectivul urmarit

Zonele in functie de care se amplaseaza punctele retelei geodezice (RGU) de urmarire se impart in:

-zone instabile

-zone semistabile

-zone stabile

Alcatuirea retelei geodezice de urmarire (Materializarea punctelor in retelele de urmarire)Categori de puncte in cadrul retelei geodezice de urmarire

Puncte obiect se mai numesc si marci de urmarire, materializate prin reperi metalici amplasate pe obiectivul urmarit in asa fel incat in urma determinarii pozitiei lor se poate pune cat mai bine in evidenta caracteristicile, natura si dimensiunile deplasarilor si deformatiilor (la cladiri marcile de urmarire se pun in elementele de rezistenta)

Puncte de referinta sunt puncte amplasate in afara obiectului urmarit in cele 3 zone si se impart la randul lor in 3 categori:

-statii de observare (S): sunt amplasate in zona instabila, semistabila materializate prin borne de beton amplasate in zonele ferite de circulatie, trepidatii si trebuie sa asigure vizibilitate directa catre marcile de urmarire

-puncte de control (C): sunt amplasate in zone semistabile, stabile materializate prin borne de beton sau pilastrii incastrati solid in stanci sau in cladiri vechi, stabile, ferite de circulatie, trepidatii, etc

-puncte de orientare (O): sunt deseori nestationabile amplasate doar in zona stabile

Clasificarea retelelor geodezice de urmarire(Tipuri de retele de urmarire)Dupa numarul de dimensiuni al retelei

-retele unidimensionale (altimetrice) 1D- deplasari si deformatii verticale

-retele bidimensionale (planimetrice) 2D- deplasari si deformatii orizontale

-retele tridimensionale 3D- folosite pt alunecari de teren, precizie scazuta

-retea 1D + 2D: folosita pt baraje, are precizie ridicata

Dpdv al masuratorilor effectuate in cadrul RGU avem

-retele de triangulatie

-retele de trilateratie

-retele poligonometrice

-retele de nivelment trigonometric

Dpdv al punctelor care intra in alcatuirea RGU

-retele complete care contin toate cele 4 categorii de puncte si este asigurata vizibilitatea directa intre S-M, C-S, C-O

-retele incomplete contin doar categoriile de punctele M, S, C si nu este asigurata vizibilitatea directa intre C-S

-retele superficiale contin categoriile de puncte M,S,C nu se asigura vizibilitate directa intre puncte si de multe ori S se confunda cu M

Metode topo-geodezice de urmarire a deplasarilor si deformatiilor orizontale. Metoda microtriangulatiei. Verificarea stabilitatii punctelor de referinta

C1: 1: -Z1+l1=V1

2: a2*x1+b2y1-z1+l2=V2

3:a3*x2+b3y2-z1+l3=V3

4:-z1+l4=V4

C2: 5: -z2+l2=v5

6: a6-x2+b6*y2-z2+l6=V6

7: a7*x3+b7*y3-z2+l2=V7

8: -z2+l8=v8

Metode topo-geodezice de urmarire a deplasarilor si deformatiilor orizontale. Metoda microtriangulatiei. Verificarea stabilitatii punctelor obiect

Metoda microtriangulatiei presupune parcurgerea a 2 etape la fiecare epoca de masurare:

1.Verificarea stabilitatii punctelor de referinta

2.Verificarea stabilitatii punctelor obiect

In cadrul primei etape se considera puctul de control si orientarea ca fiind fixe si se verifica stabilirea statiilor de observare

In functie de rezultatul din prima etapa si considerand statiile de observare ca fiind fixe, in a 2 a etapa se vor identifica punctele obiect care au suferit deplasari semnificative

Metode topo-geodezice de urmarire a deplasarilor si deformatiilor orizontale. Metoda poligonometrica. Verificarea stabilitatii punctelor de referinta

Se utilizeaza cand nu avem nevoie de o precizie foarte ridicata

Se aplica in cazul in care obiectul de urmarit are o forma alungita, in cazul in care deformariile si deformatiile au valori mari (surpari, alunecari de teren) sau in cazul in care nu se poate aplica alta metoda mai riguroasa (precisa).

Verificarea stabilitatii punctelor de referinta

Compensarea unghiurilor in retea

Sistemul ecuatiilor de conditii

I: (c4)-(c3)+(c6)-(c5)+(c8)-(c7)+(c2)-(c1)=400 grade

II: (c5)-(c9)+(c11)-(c10)+(c13)-(c12)+(c14)-(c8)=400 grade

III: (c10)-(c15)+(c19)-(c17)+(c20)-(c13)=200 grade

IV: (c17)-(c16)+(c22)-(c23)+(c24)-(c25)+(c24)-(c20)=400 grade

(ci)=ci+vi

Sistemul ecuatiilor de valori

v4-v3+v6-v5+-v1+wI=0

v5-v9+v4-v10+-v8+wII=0

v10-v15+v19-v17+-v13+wIII=0

v17-v16+v22-v23+-v20+wIV=0

Tabelul de coeficienti

Sistemul de ecuatii normale

Schema Gauss

Calclul corelatelor

Calculul corectiilor

Calculul unghiurilor in retea

Compensarea distantelor

Metode topo-geodezice de urmarire a deplasarilor si deformatiilor orizontale. Metoda poligonometrica. Verificarea stabilitatii obiect

x,y- puncte obiect-indicatori de precizie

m-eroare medie patratica

m0-eroare medie patratica a unei singure masuratori

se compenseaza ca :

I-ca o drumuire cu 2 capete

II-ca o drumuire acolata

Metode topo-geodezice de urmarire a deplasarilor si deformatiilor verticale. Metoda nivelmentului geometric. Compensarea masuratorilor individual pt fiecare epoca de masurare.

Se utilizeaza frecvent in cazul urmaririi comportarii in timp a obiectivelor incadrate in ordinul I de precizie (precizie nivelmetrica)

Ex: barajele de beton, poduri, tuneluri, monumente istorice, etc

Sistemul ecuatiilor de conditii

Metode topo-geodezice de urmarire a deplasarilor si deformatiilor verticale. Metoda nivelmentului geometric. Compensarea in bloc a masuratorilor

Metode topo-geodezice de urmarire a deplasarilor si deformatiilor verticale. Metoda nivelmentului trigonometric

Se foloseste la : -baraje, biserici, poduri (unde nu se poate prin nivelment geometric de mijloc)

-alunecari de teren, surpari

Determinarea inclinarii constructiilor. Metoda firului cu plumb

Metoda firului cu plumb de determinare a inclinarii constructiilor este o metoda expeditiva care ofera precizie centrimetrica. Se utilizeaza in cazul urmaririi comportarii constructiilor care se incadreaza in ordinul III de precizie si de inaltime relative redusa

La partea superioara a constructiei este montat un scripete este care trece un fir de otel la capatul caruia atarna greutati, se scufunda intr-un butoi la cu amestec de apa, rumegus si ulei la suprafata,

In marcile de urmarire amplasate atat la partea superioara cat si la partea inferioara a constructiei se amplaseaza mire gradate amplasate orizontale perpendicular pe firul cu plumb si se efectueaza masuratori pe aceste mire corespunzatoare fiecarei epoci de masurare.

Pt interpretarea rezultatelor se analizeaza diferentele relative si absolute qa sau qr

Se procedeaza similar pt toate axele principale ale constructiei

Determinarea inclinarii constructiilor. Metoda bascularii lunetei in plan vertical

Aceasta metoda asigura o precizie superioara metodei firului cu plumb si in plus se poate utilize in cazul constructiilor care nu permit amplasarea la partea superioara a scripetelui pt utilizarea firului cu plumb

Punctele de urmarire de pe fatadele constructiei nu trebuie neaparat sa fie accessible. Pt efectuarea masuratorilor se utilizeaza teodolite de precizie amplasate in statiile de observatie aflate la o distanta cel putin egala cu inaltimea constructiei D>=H(in cazuri exceptionale se accepta D=2/3H)

Se vizeaza prima marca de urmarire, se blocheaza miscarea aparatului in plan orizontal si se basculeaza luneta in plan vertical pana la partea inferioara a constructiei unde este amplasata o mira gradate asezata orizontal si se efectueaza citirea aj. Se procedeaza similar pe toate marcile de urmarire amplasate pe toate fatadele principale ale constructiei.

Interpretarea se face la fel ca si in cazul metodei firului cu plumb

Determinarea inclinarii constructiilor. Masurarii unghiurilor orizontale

Aceasta metoda asigura cea mai buna precizie de determinare a inclinarii constructiei si se aplica cu succes in cazul constructiilor incadrate in ordinul I de precizie

Marcile de urmarire nu trebuie neaparat sa fie accesibile iar pt efectuarea masuratorilor se utilizeaza un teodolit de inalta precizie.

Aparatul se amplaseaza in statiile de observare amplasate perpendicular pe fatada la o distanta cel putin egala cu inaltimea constructiei, se vizeaza marcile de urmarire atat la partea superioara cat si la partea inferioara si se inregistreaza directiile orizontale din care se calculeaza unghiurile i si i pt fiecare epoca de masurare.

Interpretarea se face la fel ca si in cazul metodei firului cu plumb

Toleranta se calculeaza in functie de aparat.