sprawozdanie techniczne - Geodezyjne Koło Naukowe Hevelius

SPRAWOZDANIE TECHNICZNE
Pomiar osiadań Kaplicy Królewskiej w Gdańsku z dnia
10.11.2012
Seria XIV (3. KN Hevelius)
Gdańsk, 23.12.2012r.
1
SPIS ZAWARTOŚCI:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Instytucja wykonująca pomiar …………………..3
Przedmiot opracowania ………………………….3
Sposób wykonania ……………………………….3
Użyty sprzęt …………………………………...…5
Obserwacje i obliczenia ………………………….6
Analiza wyników i wnioski …………………….. 10
………………………………………….
Podpis kierownika robót
2
1. INSTYTUCJA WYKONUJĄCA POMIAR
Pomiary i opracowanie danych wykonane zostało przez członków
Geodezyjnego Koła Naukowego „Hevelius” przy Politechnice Gdańskiej.
Koło Naukowe „Hevelius”
Politechnika Gdańska
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
ul. Gabriela Narutowicza 11/12
80-233 Gdańsk
Skład osobowy:
Przemysław Laskowski – kierownik pomiarów
Krzysztof Groth
Mateusz Winiewski
Mateusz Utracki
Martyna Polińska
Katarzyna Smolińska
Weronika Wyszyńska
Opiekę merytoryczną objęła mgr inż. Agnieszka Jurkowska
2. PRZEDMIOT OPRACOWANIA
Bezpośrednim celem pomiarów było wyznaczenie wysokości
bezwzględnych reperów kontrolnych usytuowanych na budynku Kaplicy
Królewskiej w Gdańsku metodą niwelacji precyzyjnej. Pośrednim celem
było wyznaczenie osiadań fundamentów Kaplicy Królewskiej na
podstawie pionowych przemieszczeń reperów w odniesieniu do
poprzednich serii pomiarowych.
3. SPOSÓB WYKONANIA
Pomiary wykonano w dniu 10.11.2012r w godzinach 9.00-16.00 przy
temperaturze ok 8 stopni Celsjusza i wietrze ok 5m/s. Do wyznaczenia
wysokości punktów kontrolnych zastosowano metodę niwelacji
geometrycznej ze środka. Zastosowano dwa ciągi niwelacyjne. Pierwszy
3
pomierzony z użyciem niwelatora cyfrowego DNA003 pozwolił ustalić
przewyższenie między reperem odniesienia (reper na wieży Kościoła
Mariackiego, nr katalogowy 3/371 315343, przyjęta wysokość
H=6,76460) a reperem kontrolnym nr 17 zlokalizowanym na zachodniej
ścianie budynku Kaplicy Królewskiej. Drugi ciąg pomierzono
niwelatorem Ni007. Zastosowano ciąg zamknięty od repera nr 17 do
repera nr 17, z wykorzystaniem punktów pośrednich (wszystkich punktów
kontrolnych).
W terenie stwierdzono dostępność 20 z 24 założonych przy pomiarze
wyjściowym punktów kontrolnych. Punkty nr19, 20, 21, 22 zostały
zniszczone. Ponadto prawdopodobnie uszkodzeniu uległ reper nr 18,
którego wysokość wyznaczona w 2 seriach odstaje znacząco od
wysokości mierzonych w seriach poprzednich, oraz od wysokości
reperów sąsiednich. Ponadto repery nr 23 oraz nr 24, były trudno
dostępne, dlatego niepewność ich pomiaru wzrasta.
szkic przeglądowy reperów
Podczas pomiaru stosowano się do podstawowych zasad niwelacji
precyzyjnej. Celowe nie przekraczały 25 metrów, w przód i wstecz były
równe z tolerancją 30-40 cm. Przyjęto maksymalną dopuszczalną
odchyłkę wielkości 0,2mm/sqrt(L). Celowe przebiegały ponad 1,5m nad
powierzchnią terenu z wyjątkiem jednej zlokalizowanej na stromych
schodach, gdzie nie było to możliwe. Do niwelatora optycznego
4
zastosowano 1,75m łatę inwarową z podpórkami, natomiast do DNA003
3m łatę kodową. Z powodu pokrycia terenu brukiem zrezygnowano ze
stosowania klinów na rzecz żabek niwelacyjnych. Odległości do łat
mierzono taśma stalową.
Odczyty z niwelatora optycznego Ni007 przeprowadzano z dokładnością
0,05mm, przy czym stosowano odczyty starszy i młodszy oraz dwa bolce
żabki. Dopuszczalna odchyłka między odczytami na jednym bolcu
przyjęta została jako 0,1mm.
Odczyty z niwelatora cyfrowego DNA003 przeprowadzano z
dokładnością 0,01mm, przy czym zastosowano pomiar średni z 6
pojedynczych rozrzuconych w zakresie max 0,1mm. Łatę także ustawiano
na dwóch bolcach żabki.
Końcowe obliczenia przewyższeń i wysokości punktów przeprowadzono
z użyciem modułu niwelacji precyzyjnej w programie C-GeoV8.
4. UŻYTY SPRZĘT
- niwelator optyczny Carl Zaiss Jena Ni007
- niwelator cyfrowy Leica DNA 003
- statywy stałe LEICA
- żeliwne żabki niwelacyjne z dwoma bolcami
- 1,75m łaty inwarowe do Ni007
- 3 m łata kodowa do DNA003
- taśmy stalowe
- szkicowniki
5
5. OBSERWACJE I OBLICZENIA
Dziennik obserwacji i obliczenia na podstawie modułu niwelacji precyzyjnej
programu C-GeoV8:
NIWELACJA PRECYZYJNA (przeniesienie)
Jednostki wysokości: [m]
Lp
Nr celu
Odl.
1
RpA
I prawy
II lewy
II prawy
dhI/dhII
16343
16343
16343
16343
-67222
18
83565
83565
85152
85152
-68809
18
43225
43225
44809
44809
-75599
18
118824
118824
120298
120298
-75489
15
115505
115505
116986
116986
-3351
15
118856
118856
120534
120534
-3548
14
103418
103418
105091
105091
-23611
Rp17
13
127029
127029
127022
127022
-21931
Rp17
14
127771
127771
127766
127766
24122
14
103649
103649
105374
105374
22392
16
118867
118867
120594
120594
1824
16
117043
117043
118872
118872
1722
16
117776
117776
119609
119609
76317
18
41459
41459
43075
43075
76534
20
83682
83682
85311
85311
67511
18
16171
16171
16175
16175
69136
2
3
4
5
I lewy
18
6
7
8
RpA
fdh
H
6.76460
-1587
110
-197
1680
5.06681
-1730
-102
217
1625
6.76460
Odchyłka zamknięcia ciągu = 0.01 mm; Długość ciągu: 261.00
Poprawka do przewyższeń (fdh/i_st) = 0.00 mm.
Przewyższenie na ciągu: pomierzone = -0.000010 m.; teoretyczne = 0.000000 m.
ZESTAWIENIE PRZEWYŻSZEŃ [m]
Numer
Długość
Dh pom.
Dh wyr.
RpA
129.0
-1.698
-1.698
132.0
1.698
1.698
Rp17
RpA
WYKAZ WYSOKOŚCI [m]
Numer
H
RpA
Rp17
RpA
6.76460
5.06681
6.76460
6
NIWELACJA PRECYZYJNA (kaplica)
Jednostki wysokości: [m]
Lp Nr Odl. I lewy
I
celu
prawy
1 Rp17
Rp18
2
II
pośr.I pośr.I pośr.II pośr.II dhI/dhII fdh
prawy
l
p
l
p
10 249410 855930 249410 855930
-35228
10 319870 926380 322790 929290
-36685
2
H
5.06681
1457
235730 842210 235730 842210
5.13531
32 343890 950390 346830 953310
0
32 343890 950390 346830 953310
0
0
Rp23
263690 870170 263690 870170
5.11563
Rp24
239020 845540 239020 845540
5.23888
3
4
5
11 336950 943470 339850 946350
147703
11 41550 648060 44960 651470
147443 -260
2 325720 932230 329120 935640
141868
3 41990 648490 45370 651870
141880
4 309890 916380 313270 919760
0
4 309890 916380 313270 919760
0
13
0
B5
4
288550 895030 288550 895030
7.71693
B8
4
286930 893440 286930 893440
7.72495
C10
4
297160 903680 297160 903680
7.67378
C9
4
295500 902020 295500 902020
7.68208
D15
4
301620 908130 301620 908130
7.65150
D14
4
300540 907060 300540 907060
7.65688
A4
4
281770 888290 281770 888290
7.75073
A3
4
285000 891520 285000 891520
7.73458
6
10 308530 915030 311900 918400
0
10 308530 915030 311900 918400
0
0
C12
4
300540 907050 300540 907050
7.65011
D16
4
297480 904000 297480 904000
7.66539
7
6 310960 917460 314340 920840
0
6 310960 917460 314340 920840
0
0
D13
3
301950 908450 301950 908450
7.65527
A1
3
285820 892320 285820 892320
7.73592
8
9
II
lewy
5 309550 916050 312940 919440
0
5 309550 916050 312940 919440
0
0
B7
3
288120 894640 288120 894640
7.71736
C11
3
299280 905780 299280 905780
7.66161
3 315550 922040 318940 925440
0
3 315550 922040 318940 925440
0
0
7
A2
4
296280 902780 296280 902780
7.70661
B6
5
296000 902500 296000 902500
7.70801
10
11
12
Rp17
2 41970 648470 45370 651860
-141873
2 325710 932220 328970 935470
-141803
13 61110 667610 64350 670870
-134295
13 329700 936200 333270 939760
-134453 -157
70
6 301190 907690 304750 911250
21818
6 257550 864060 257550 864060
23597 1780 5.06681
Odchyłka zamknięcia ciągu = 0.14 mm; Ilość stanowisk: 12
Poprawka do przewyższeń (fdh/i_st) = 0.01 mm.
Przewyższenie na ciągu: pomierzone = -0.000138 m.; teoretyczne = 0.000000 m.
ZESTAWIENIE PRZEWYŻSZEŃ [m]
Numer
Długość
Dh pom.
Dh wyr.
Rp17
209.0
-0.000
0.000
Rp17
WYKAZ WYSOKOŚCI [m]
Numer
H
Rp17
Rp18
Rp23
Rp24
B5
B8
C10
C9
D15
D14
A4
A3
C12
D16
D13
A1
B7
C11
A2
B6
Rp17
5.06681
5.13531
5.11563
5.23888
7.71693
7.72495
7.67378
7.68208
7.65150
7.65688
7.75073
7.73458
7.65011
7.66539
7.65527
7.73592
7.71736
7.66161
7.70661
7.70801
5.06681
8
WYKAZ WSPÓŁRZĘDNYCH
Nr
H
A1
A2
A3
A4
B5
B6
B7
B8
C10
C11
C12
C9
D13
D14
D15
D16
Rp17
Rp18
Rp23
Rp24
RpA
7.736
7.707
7.735
7.751
7.717
7.708
7.717
7.725
7.674
7.662
7.650
7.682
7.655
7.657
7.652
7.665
5.067
5.135
5.239
5.116
6.765
Szkic ciągu niwelacyjnego na Kaplicy Królewskiej
9
6. ANALIZA WYNIKÓW I WNIOSKI
W stosunku do poprzedniego pomiaru w październiku 2011 roku a także
tego z czerwca 2011 roku, wyraźna zdaje się tendencja do „przechyłu”
kaplicy od strony wschodniej. Repery na filarach wewnętrznych od strony
wschodniej osiadły zauważalnie bardziej od tych na filarach zachodnich.
Taka sytuacja miała już miejsce prawdopodobnie w latach poprzednich na
co wskazuje porównanie wyników z pomiarem wyjściowym z roku 1995.
Repery na filarach wschodnich (9-16) mają zauważalnie mniejsze
wysokości w porównaniu z pomiarami wyjściowymi i wysokościami
reperów na pozostałych filarach (1-8).
Niepokojące może się wydawać duże osiadania reperów nr 23 i 24
zlokalizowanych na wschodniej ścianie budynku w stosunku do
poprzedniego pomiaru. Różnica wysokości to ok 2 mm. W przypadku
tych reperów trudne warunki pomiaru mogły zwiększyć jego błąd,
jednakże jego wartość na pewno nie zwiększyłaby różnicy przewyższeń
aż tak znacząco. Jeśli repery nie zostały uszkodzone (np. ugięte)
10
prawdopodobne jest przyspieszone osiadanie wschodniej ściany. Może to
mieć związek z pobliskim głębokim wykopem. Być może jest to
normalne zjawisko, niepokojący może być jednak fakt tak nagłego
przemieszczenia reperów, podczas gdy pozostałe punkty kontrolne
przemieściły się jedynie nieznacznie. Na repery 23 i 24 należy zwrócić
szczególną uwagę w kolejnej serii pomiarowej. Jeśli potwierdzą się
przypuszczenia co do przyspieszonych osiadań wschodniej ściany, opinię
na temat zagrożenia lub jego braku i przewidywań co do dalszego
osiadania ściany powinien wyrazić specjalista z dziedziny budownictwa
oraz mechaniki gruntów.
Z pomiarów wynika, że reper nr 17 wypiętrzył się o 0,5mm w stosunku
do poprzedniego pomiaru. Jego wysokość dla pewności sprawdzono
dwukrotnie i różnica wyniosła 0,03 mm. Mało prawdopodobne jest
wypiętrzenie jednego repera. Można zatem wnioskować że reper został
uszkodzony. Możliwe też, że pomierzony został z błędem, ponieważ
dostęp do niego utrudniała nie pionowa ściana, co uniemożliwiło pionowe
ustawienie łaty niwelacyjnej. Ponowny pomiar w kolejnej serii pozwoli
rozwiać wątpliwości.
-0,3
-0,1
-0,7
-1,8
-0,4
-0,1
+0,5
osiadania reperów w stosunku do poprzedniej serii pomiarowej
-2,5
11
-7
-3,2
-11,2
-3,7
-14
-6,4
osiadania reperów w stosunku do pomiaru wyjściowego
-11,8
-10,9
12