Download - Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

Transcript
Page 1: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

* Drinż.JaninaZaczek-Peplińska,ZakładGeodezjiInżynieryjnejiPomiarówSzczegółowych,Wy-działGeodezjiiKartografii,PolitechnikaWarszawska.

** Drinż.PawełPopielski,ZakładBudownictwaWodnegoiHydrauliki,WydziałInżynieriiŚrodowi-ska,PolitechnikaWarszawska.

JANINAZACZEKPEPLINSKA*,PAWEŁPOPIELSKI**

ANALIZAMETODPOMIAROWYCHBADANIAZACHOWANIAGRUNTUIOBIEKTÓWBUDOWLANYCH

WREJONIEREALIZACJIINWESTYCJIORÓŻNYMCHARAKTERZEODDZIAŁYWAŃ

ANALYSISOFRESEARCHMETHODSFORMEASURINGTHEGROUNDANDCONSTRUCTIONBEHAVIORNEARCOMPLETIONOFVARIOUSINVESTMENTIMPACTS

S t r e s z c z e n i e

Wartykuleprzedstawionowynikibadańzachowaniagruntuiobiektówbudowlanychwbliskimsąsiedztwiekilkuin-westycjioróżnymcharakterzeoddziaływań,takichjak:głębokiewykopy,drążenietunelimetratarczamimechanicz-nymiorazwznoszeniebudynków.MonitorowanyterenznajdujesięwścisłymcentrumWarszawy.Badaniaobejmująpomiarygeodezyjneprzemieszczeńideformacjimonitorowanychobiektówzwykorzystaniemtakichtechnik,jak:niwelacjaprecyzyjna,precyzyjnepomiarykątowo-liniowe,skanowanielaserowe.Wanalizowanymrejoniewyko-nanokilkamodelinumerycznychdotyczącychoddziaływanianaobiektysąsiednie,którezostaływykalibrowanenapodstawie rezultatówpomiarówprzeprowadzonychprzed iw trakcie realizacjikolejnych inwestycji.Wzakresieanalizyoddziaływańnowychinwestycjinaistniejąceobiektyporównanowynikimonitoringuzwynikamiprognoznumerycznychwynikającychzprzygotowanychmodeli.

Słowa kluczowe: pomiary geodezyjne, głęboki wykop, przemieszczenia obiektów

A b s t r a c tThe paper presents a research sites and results of analysis of behaviour of the ground and structures locatedwithin the close neighbourhood of several investment units, characterised by diversified impacts, including:deep excavations,mining the underground railway tunnels using tunnel boringmachines and construction ofbuildings.ThemonitoredsiteislocatedwithintheinnercentreofWarsaw.Performedanalysiscoversgeodeticsurveys of displacements and deformations of particular objects, using such techniques, as: precise levelling,preciseangularandlinearsurveys,laserscanning.Severalnumericalmodelshavebeendevelopedfortheanalysedarea,concerningtheimpactsonneighbouringobjects;thosemodelswerecalibratedbasingonresultsofsurveysperformedbeforeandinthecourseofimplementationofparticularinvestmentunits.Inthefieldofanalysisofimpactsofnewinvestmentsonexistingstructures,resultsofmonitoringwerecomparedwithresultsofnumericalpredictions,resultedfromdevelopedKeywords: geodetic surveys, deep excavation, objects displacements

Page 2: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

200

1. Charakterystyka oddziaływań głębokich posadowień

Rozwójurbanistycznysprawia,żewcentrachmiast,wgęstej,nierzadkozabytkowejza-budowie,pojawiająsięnoweinwestycjezwykleokilkukondygnacyjnejczęścipodziemnej.Obiektytakiewywierająwpływnietylkonazabudowęznajdującąsięnapowierzchniterenu,ale równieżna istniejącebudowlepodziemne, takie jak tunele.Przykładem, jakpoważnewskutkachmogąbyćnastępstwaoddziaływańtakichinwestycji,możebyćkatastrofaEuro-pleksuwWarszawiew1998r.[8].

Wtrakcierealizacjigłębokiegoposadowieniawystępujązróżnicowane(codowartości,kierunkuizwrotuorazzmiennewczasie)przemieszczeniaośrodkagruntowego,oddziału-jącenaposadowionenanichobiektybudowlane.Wopisieprocesówoddziaływanianajwy-godniejjestzastosowaćpodziałzwiązanyzposzczególnymietapamiwykonywaniaobiektu,takimijak:wykonanieobudowywykopu,obniżeniezwierciadławodygruntowej,głębieniewykopu z sukcesywnym podpieraniem ścian (rozpieraniem lub kotwieniem), wykonaniepłyty fundamentowej, wykonanie części podziemnej budynku do stanu „0”, zakończenieobniżania zwierciadławody gruntowej,wykonanie części konstrukcyjnej budynku, robo-tywykończenioweiprzekazanieobiektudoeksploatacji,okreseksploatacji(użytkowania)obiektu,okresrozbiórkiilikwidacjiobiektu.

Wnajbardziejuznanychicytowanychanalizach[5]niestwierdzonoistotnychróżnicprze-mieszczeńdlaróżnychrodzajówwłaściwiezaprojektowanychobudówwykopów.Oznaczato,żeistniejeczynnikowiększymznaczeniuniżrodzajobudowy.

Największywpływnawielkośćprzemieszczeńmarodzajistangruntu(jegosztywność),wktórymjestwykonywanywykop,głębokośćwykopuorazjakość,starannośćitempowy-konania robót.Czaswykonania robót jestbardzoważnymczynnikiem.Przerwawwyko-nywaniu robót zawsze powoduje zwiększeniewartości przemieszczeńw rejoniewykopuwstosunkudorealizacjizgodniezharmonogramem.

Spektrumoddziaływańgłębokichposadowieńnaotaczająceśrodowiskomożnapodzielićnadwiegrupy: – fizyczne,nieuniknione,wynikającezmechanikiośrodkaiprocesujegoodciążaniaorazobciążaniazwanedalejnaturalnymi,

– technologiczne(wynikającezuwarunkowańrealizacji,związanezprzyjętymirozwiąza-niamiorazstarannościąwykonania).Oddziaływaniasklasyfikowanejakofizycznesąskutkiemzmianstanunaprężeniawpodłożu

podczasrealizacjiwykopuiobiektu,wynikającychkolejnoz:odciążeniapodłoża(wykonaniewy-kopu),obciążeniawtórnegoorazobciążeniadodatkowego.

Zasięg strefy oddziaływania oraz wartości przemieszczeń wynikających z odciążeniapodłożazależąodrodzajupodłoża,parametrówgeotechnicznychorazodciężarugruntu,któ-ryzostanieusuniętyzwykopu,awięcrównieżgłębokościipowierzchniwykopu.Wtrakcierealizacjigłębokichwykopówwystępujądodatnieprzemieszczeniapionowe(wypiętrzenia),przedewszystkimdnawykopu,ścianobudowy,alerównieżpowierzchniterenuorazobiek-tówwokółwykopu.Przemieszczeniawynikającezodciążeniamają istotnyudziałwwar-tościachcałkowitychprzemieszczeńpionowychiztegowzględu,poprzezredukcjękońco-wychosiadań,mająwpływnabezpieczeństwosąsiednichobiektówiewentualneroszczeniaichwłaścicieli.

Wartościprzemieszczeńbędącychefektemobciążeniawtórnegoorazdodatkowegowy-nikają z parametrów geotechnicznych gruntuw rejonie posadowienia orazwielkości ob-

Page 3: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

201

ciążeńprzekazywanychnapodłoże.Wprzypadkugłębokiegoposadowieniaobciążeniedo-datkowemoże niewystąpić, jeżeli ciężarwykonywanego obiektu nie przekroczy ciężaruusuniętegogruntu.

Zakresirozmiaroddziaływańtechnologicznychzależyodwpływuprzyjętychrozwiązańnazmianystanunaprężeniaośrodkagruntowego.

Efektemwymienionych oddziaływań sąmierzalne przemieszczenia. Zdaniem autorówprzemieszczeniapionowesąspowodowanewwiększymstopniuprzezoddziaływanianatural-ne,aprzemieszczeniapoziomewynikająprawiezawszezprzyczyntechnologicznych.Międzynimiistniejejednakpewnawspółzależność.Ugięcieobudowywykopuwtrakciejegogłębieniazmniejszawypiętrzenieterenuwokółgłębokiegoposadowienia.Tymsamympowodujewięk-szeosiadaniacałkowitewkońcowychfazachrealizacjiobiektu.

Decyzjaoprzyjęciurodzajuiparametrówobudowymaistotnywpływnaprzyszłeprze-mieszczenia–główniepoziome.Znaczącywpływmożemiećoddziaływanieelementówno-śnychnagruntzaścianą.Przykładowowykonaniekotew(buławymogąznajdowaćsiękilkametrówodkrawędziwykopu),anastępnieichsprężeniezmieniastannaprężeniaiparametryośrodka.Analizująckształtpowierzchniterenu,możnawskazaćjegocharakterystycznece-chy powiązane z oddziaływaniem zakotwień. Podobnie,możnawskazać zmiany kształtupowierzchniterenubędąceskutkiemzjawiskadestrukcjiośrodkagruntowegonaskutekwy-noszeniagruntuspowodowanegoprzeciekamiprzezobudowęwykopu(np.napołączeniachsekcjiścianszczelinowych)lubbłędówpopełnionychprzywykonaniukotewlubwzmacnia-niupodłożapodsąsiednimibudynkami.

Głębokiewykopywymagają zazwyczajwykonaniaodwodnienia.Zakresodwodnieniazależyodzastosowanejobudowywykopuiodwarunkówhydrogeologicznychwpodłożu,takich jak liczbapoziomówwodonośnychczywystępowaniewódpodciśnieniem.Każdeobniżeniepoziomuwodygruntowejwywołujezmianęstanunaprężeniawpodłożu.Jeżelizmianypoziomuwodymieszcząsięwgranicachnaturalnychwahańsezonowych,niemająistotnegowpływunawartościosiadań.Wprzypadkuobniżeniazwierciadławodygruntowejznacznieprzekraczającegowahanianaturalne,mogąwystąpićdodatkoweosiadaniaorazna-sileniekonsolidacjifiltracyjnej.

Wpływgłębokichposadowieńnaotoczeniejestzłożonyikażdainwestycjawymagaod-dzielnejanalizy,tymbardziej,jeżeliznajdujesięwśrodowiskuzurbanizowanym.Znakomi-tymobszaremdoprowadzeniabadańwtymzakresiejestobecniecentrumWarszawyzdy-namicznierozwijającymsięgłębokoposadowionymbudownictwemwysokościowymorazrealizowaną obecnie II liniąMetraWarszawskiego.Określeniewzajemnych oddziaływańpomiędzy realizowanym obiektem budowlanym a sąsiednią zabudową lub infrastrukturąpodziemną bywa konieczne nie tylkow procesie projektowania, ale równieżw procedu-rzeuzyskaniapozwolenianabudowę.Wprzypadkuskomplikowanejbudowygeologiczneji hydrogeologicznejpodłoża,przyanaliziegłębokiegoposadowieniaobiektu zakładającejwspółpracęobudowywykopu, płyty dennej i innych elementówkonstrukcyjnychpodsta-wowąmetodąprognozowaniawzajemnychoddziaływańjestsymulacjanumeryczna(mode-lowaniematematyczne).Kalibracjęmodelupopierwszejfazierealizacjiinwestycjimożnawykonaćzapomocąanalizywstecz(back analisys)napodstawiedanychzmonitoringugeo-dezyjnego[10].Parametrygruntowemogązostaćpotwierdzonezapomocąmetodysejsmikipowierzchniowej.Wzakresieanalizyoddziaływańnowychinwestycjinaistniejąceobiektyporównanowynikimonitoringuzwynikamiprognoznumerycznychwynikającychzprzy-gotowanychmodeli.

Page 4: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

202

Realizacjainwestycjibudowlanychiprawidłowaeksploatacjapowstałychjużobiektówbudowlanych wymaga prowadzenia monitoringu geodezyjnego. Monitoring geodezyjny,choćprowadzonyprzyokazjiwielunowychinwestycji,niejestjednakstandardem.Możnaodnieśćwrażenie,żezakresmonitoringu,dobórmetodpomiarowych,częstotliwośćwykony-waniapomiarów,anadewszystkookresprowadzeniapomiarówczęstosądziełemprzypad-ku.ChoćistniejąnarynkuwytycznedotycząceochronyzabudowywsąsiedztwiegłębokichwykopówwydaneprzezInstytutTechnikiBudowlanej[4],jednakinstrukcjewnichzawartetraktowanesąprzezkonstruktorówiwykonawcówraczejfakultatywnieniżobligatoryjnie.Dobórmetod pomiarowych jest często przypadkowy, aw nielicznych tylko przypadkachpomiarywyprzedzająinwestycjęisąprowadzonepojejzakończeniu.

2. Poligony doświadczalne

ZakładGeodezji Inżynieryjnej iPomiarówSzczegółowych (PolitechnikaWarszawska,WydziałGeodezjiiKartografii)prowadzidoświadczalnepomiaryterenowenakilkupoligo-nachbadawczych(rys.1)zlokalizowanychwcentrumWarszawy,wzdłużbudowanejIIliniiMetraWarszawskiego,wrejonach: – RondaDaszyńskiego(poligonRondoDaszyńskiego)isąsiadującegoodcinkaulicyPro-stej(poligonMarvipol),

– skrzyżowaniaulicProstejiŻelaznej(poligonŻelazna), – RondaONZ(poligonRondoONZ).Wobszarzewymienionychpoligonówbadawczychgłówneoddziaływania,którychskutki

sąobserwowanewformieprzemieszczeńideformacjiobiektów,towpływbudowyIIliniiMetraWarszawskiegoorazrealizacjegłębokichposadowieńwśrodowiskusilniezurbanizowanym.

W przypadku poligonów doświadczalnych Żelazna,Marvipol i Rondo Daszyńskiegoobserwowanymoddziaływaniem jest budowa tuneli II liniiMetraWarszawskiego.Zapla-nowanoobserwacjęrozwojunieckiosiadaniaspowodowanejbudowąpierwszegotunelu,jejstabilizację,anastępnienałożeniaoddziaływaniawtrakciewykonywaniakolejnegotunelumetra.Wzakresiepomiarówgeodezyjnychprzewidzianoprecyzyjnepomiaryniwelacyjne(napoligonachŻelaznaiRondoDaszyńskiegowpostaciprofilipoprzecznychprostopadłychdoosiliniimetra).Zewzględunaopóźnieniawharmonogramierealizacjitunelimetrado-tychczaswykonanodwacyklepomiarowe,którerejestrująstanwyjściowyprzedwystąpie-niemoddziaływańdrążonychtunelimetra.

WprzypadkupoligonuRondoONZinwestycjamioddziałującymisągłębokieposadowieniewysokościowcaSkanskaAtriumSouthII(rys.2)uzbieguulicCiepłejiPerecaorazbudowastacjimetra(rys.3),awniedługiejprzyszłościwyburzenie5kondygnacyjnegobudynkusąsiedniegoprzyul.Prostejorazdrążenietunelimetra.Narys.2symbolemIoznaczonowykonanybudynekwykorzystanydoweryfikacjiparametrówpodłoża,asymbolemIIIprojektowanąkolejnąnaj-wyższaczęśćbudynkuAtriumSouth.Wobszarzepoligonuprowadzonesąprecyzyjnepomiarykątowo-liniowe,precyzyjnepomiaryniwelacyjne,pomiaryinklinometryczneorazskanowanielaserowe.PoligonobejmujebudynkiCiepła3,Pereca1A,Prosta12/14,naktórychzainstalowanomonitorowanereperyścienneorazznakinaściennezfoliirefleksyjnej.Dlapomiarówkątowo--liniowych,niwelacyjnychisondowańinklinometrycznychbadaniaprowadzonesąwinterwalezależnymodstopniazaawansowaniainwestycji,którychoddziaływaniejestbadane.Wykonywa-nieskanowanialaserowegoprzewidzianowinterwaledwumiesięcznym.

Page 5: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

203

Rys.1.PoligonydoświadczalnewzdłużIIliniiMetraWarszawskiego

Fig.1.ExperimentareasalongTheSecondUndergroundLineinWarsaw

Rys.2.PlanlokalizacjibudynkuSkanskaAtriumSouthII(symbolIInarysunku)przyul.Ciepłej iPereca(nasamymdoleobiektypoligonuRondoONZ)

Fig.2.SkanskaAtriumSouthIIbuildinglocationplan(symbolIIinthefigure)atCiepłaandPerecaStreets(atthebottomofplanareobjectsofexperimentarea„RondoONZ”)

Page 6: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

204

Rys.3.IIliniaMetraWarszawskiego–przebiegtuneliistacjawsąsiedztwiepoligonuRondoONZ(wlewymgórnymrogu)

Fig.3.TheSecondUndergroundLineinWarsaw–courseofthetunnelsandstationsintheneighborhoodexperimentarea„RondoONZ”(upperleftcorner)

3. Weryfikacja analiz numerycznych pomiarami geodezyjnymi

Odwielulatzagadnieniemodelowaniaprzemieszczeńobudowyiterenuprzyległegodogłębokiegowykopujestanalizowaneprzezwielubadaczy[9].Rozrzutdokładnościwynikówmodelowaniajestbardzodużyiprzekraczazakres–50do+100%wstosunkudowartościpomierzonej,określanej jakopodstawadokładnościszacowaniaprzemieszczeń.Podkreślatowagęwiedzyidoświadczeniaautorówobliczeńwzakresiestosowaniaidoboruparame-trówposzczególnychmodelikonstytutywnych.Dotyczy toprzedewszystkimparametrówsztywności (zmieniającychsięzodkształceniamiośrodka),wmniejszymstopniu równieżparametrówwytrzymałościowychgruntów.

Decydującym kryteriumwyborumodelu obliczeniowego jest dostępność parametrówmateriałowychoodpowiedniej jakości, ewentualniemożliwość ichwyznaczeniazarównowsensietechnicznym,jakiekonomicznym(sfinansowanieodpowiednichbadańprzezinwe-stora).Dużeznaczeniemawybórmetodywyznaczaniaparametrów.Zazwyczajprzybrakuodpowiedniej liczby parametrów niezbędnych do zastosowania zaawansowanych modeligruntów (co jestwciąż powszechne przy obliczeniach dotyczących rzeczywistych obiek-tów),projektantdecydujesięnaobliczeniabazującenawarunkuCoulomba-Mohra(C-M)lubDruckera-Pragera(D-P).

Doweryfikacjiwartościparametrówodlatwykorzystywanajestrównieżanalizawstecz[2,6].Jesttosprawdzone,skutecznenarzędziepozwalającepoprawićdokładnośćokreśleniawartościparametrówmateriałowychwykorzystanychwobliczeniach.Wadąmetodyjest,żemożebyćwykonanapozrealizowaniuczęścikonstrukcjiimonitorowaniujejprzemieszczeń(czasamizapóźno)orazżeuzyskanewtensposóbparametrymogąbyćstosowanewpo-dobnych konstrukcjach zlokalizowanychw podłożu o podobnych cechach i na podobnejgłebokości.Analizawsteczjestrównieżpomocnaprzyustalaniuprzyczynnietypowegoza-chowaniasięobiektu(awaria,katastrofa),awszczególnościpodczasrekonstrukcjiprzebie-

Page 7: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

205

guawariiorazustalaniuwartościobciążeńpowodującychnietypowezachowaniesięobiektubudowlanego. Zastosowanie metody obserwacyjnej pozwala wykorzystać doświadczenia(np.zweryfikowanewartościparametrówmateriałowych)zezrealizowanegoetapupowsta-jącejinwestycjiwkolejnymetapiejejrealizacji.

Poodpowiedniejkalibracjimodeluwpierwszychetapachbudowypodkątemwartościparametrów podłoża lub przy wykorzystaniu parametrów materiałowych zweryfikowa-nychdlainnejinwestycjiwanalizowanymrejonieuzyskujesięznacznezmniejszeniebłęduwzględnego.

Weryfikacja opracowanegomodelu numerycznegowykonana na podstawie pomiarówrzeczywistych przemieszczeń obiektu stanowi najważniejsze potwierdzanie adekwatnościmodeluodtwarzającegorealnyharmonogramrealizacjiorazwynikającegozprzyjęciapo-prawnychobciążeńiparametrówmateriałowych.Służytozdobywaniudoświadczeńdosko-nalącychproceduryweryfikacjiparametrówmateriałowych(zakresmałychodkształceń)lubmodyfikacjiwyznaczonychdlainnegozakresuodkształceń.

Zaniechanieweryfikacjimodelu–przydostępnościpomiarówprzemieszczeń–jest„błę-demwsztuce”,któryczęstopojawiasięprzywykorzystaniusymulacjinumerycznych.Wob-liczeniachnumerycznychwyznaczoneprzemieszczeniasąpodstawądookreślenianaprężeńorazinnychwartościwyznaczanychwwynikusymulacji.Brakweryfikacjimodelupodkątemzgodnościprzemieszczeńobliczonychirzeczywistychuniemożliwiapotwierdzeniepopraw-nościwartościsiłwewnętrznychprzyjętychdowymiarowaniakonstrukcji.Wynikiobliczeńnumerycznychpowinnystanowićpodstawędosformułowaniawarunkówprowadzeniamoni-toringuobiektuwrazzokreśleniemoczekiwanychwartościprzemieszczeńwposzczególnychfazachbudowyorazdopuszczalnychodchyleń,traktowanychjakowartościalarmowe.Matoszczególneznaczenieprzyrealizacjiobiektówwśrodowiskuzurbanizowanym.

Wanalizowanymrejoniewykonanokilkasymulacjinumerycznychdotyczącychoddzia-ływanianaobiektysąsiednie,którezostaływykalibrowanenapodstawierezultatówpomia-rówprzeprowadzonychprzediwtrakcierealizacjikolejnychinwestycji.

Narysunku2przedstawionoplansytuacyjnysąsiednichinwestycjiAtriumCity(powy-żej)iAtriumSouthII(poniżej)zzaznaczonymitrzemaprzekrojamiobliczeniowymi.Modeldlapierwszegoznich(oznaczonysymbolemA-A)zostałwykonanywtrakciezakończonejrealizacjibudynkuAtriumCity[7].Model–dlaprzekrojówoznaczonychsymbolamiB-BiC-C–wykonanodlaobecnierealizowanegobudynkuAtriumSouthII[7].ObliczeniadlapierwszegomodeluwykonanowtrakciebudowybudynkuAtriumCity(przekrójA-A)inapodstawie prowadzonegomonitoringuwykonanoweryfikację parametrówmateriałowychorazobliczonokońcoweosiadaniabudynku.

Na podstawie obliczonych wartości przemieszczeń pionowych punktów wyznaczonowzględneprzemieszczenia„namodelu”,któreporównanozwynikamiprzeprowadzonegomonitoringugeodezyjnego.Woparciuowyznaczonemodelowe i rzeczywisteprzemiesz-czeniawzględnepomiędzymonitorowanymietapamibudowywykonanokalibracjęmodelu.Obliczeniakalibrującezakończonopouzyskaniuróżnicywartościpomierzonejiobliczonejniewiększejniż1mm.

Uzyskanewynikiuznanozazadowalające.Obliczoneprzemieszczeniasąwiększeook.20%odpomierzonych,alepomierzoneosiadanianieuwzględniająosiadańwynikającychzkonsolidacjipodłoża,którawystąpipozakończeniubudowy.

Page 8: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

206

Napodstawieprzeprowadzonychanalizstwierdzono,żedomodelowaniaoddziaływańrealizowanegoobecniebudynkuAtriumSouthIInaobiektysąsiedniemożnaprzyjąćpara-metrymateriałowewyznaczonenapodstawieanalizywstecz(tab.1).

T a b e l a 1

Parametry materiałowe dla przekroju C-C

Lp. Nazwagruntu

rzędnastropuwarstwy [mppt]

Ewg dokumentacji

[kPa]

Eobliczeniowy

[kPa]

1 Nasypyniekontrolowane,piaszczystogliniastogruzowe* 0,0 15000 15000

2 Piaskiwodnolodowcowerzeczne izastoiskowe* 2,0 70000 70000

3 Piaskiwodnolodowcowerzeczne izastoiskowe–podwodą* 4,0 7000 70000

4 Glinyzwałowemłodszenieskonsolidowane* 2,0 37000 37000

5 Glinyzwałowemłodszenieskonsolidowane,podwodą* 4,0 37000 37000

6 Glinyzwałowestarszeskonsolidowane,podwodą 7,5 100000 160000

7 Piaskiwodnolodowcowe(drobne ipylaste)śródglinowe. 21,5 100000 200000

8 Piaskizeżwiramipodglinowedorzędnej6mnp”0”W 23,5 140000 300000

9 Piaskizeżwiramipodglinoweponiżejrzędnej6mnp”0”W 30,0 140000 400000

10 Ił 45,0 44000 300000

*Parametryniemodyfikowane.Modyfikacjipodlegaływartościparametrówmateriałówznajdującychsięgłębiejniż5mppt.

Page 9: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

207

Rys.4.SchematstrefmateriałowychdlaprzekrojuC-Czzaznaczonyminumeramibudynków wedługrys.2

Fig.4.SchemeofthezonesofmaterialforC-Csectionwithselectednumbersofbuildingsdeterminedbyfigure2

Przygotowanymodelnumeryczny(przekrójC-C)dla realizowanej inwestycjizostaniezweryfikowanywmomenciewykonaniapłytyfundamentowej.

4. Geodezyjne metody pomiaru skutków oddziaływań fazy początkowej głębokiego posadowienia na obiekty sąsiednie

Geodezyjnepomiaryprzemieszczeńcharakteryzują sięwysokądokładnością i stosun-kowokrótkimczasemrealizacjizależnymgłównieodwielkościmierzonejsiecikontrolnej.Poprawnewyznaczenieprzemieszczeńzagrożonychobiektówbudowlanychjestniezbędnewceluustalaniazmiankonstrukcjiorazopracowaniazabezpieczeńpozwalającychnaunik-nięciekatastrofybudowlanej.

Dobórmetodypomiarustosowanejdowyznaczaniaprzemieszczeńobiektówbudowla-nychzależyodtrzechpodstawowychczynników[1]: – szybkościzmianzachodzącychnabadanymobiekcie, – rodzajuwyznaczanychprzemieszczeń:poziome(dwieskładowewpłaszczyźniepozio-mejiczas),pionowe(jednaskładowawliniipionuiczas),przestrzenne(trzyskładoweprzestrzenne:x,y,ziczas)lubprzyinnympodziale:względne(odniesionedopunktówpołożonychnabadanymobiekcie),bezwzględne(odniesionedostałychpunktówzlokali-zowanychpozazasięgiemoddziaływań),

– wymaganychdokładnościwyznaczanychwielkościprzemieszczeńbadanychpunktów.Projektmonitoringugeodezyjnegopowinienpowstawaćnapodstawieprognozowanych

wielkościiszybkościzachodzącychzmian,ściślepowiązanychzetapowaniempracwtrak-cierealizacjigłębokiegoposadowieniaczytunelu.Jeślizmianysąpowolneizwiązanezosią-gnięciemodpowiednichgłębokościwykopulubprzejściatuneluprzezkolejneodcinkimo-żemyzałożyć,żepodczaswykonywaniajednegocyklupomiarowegonabadanymobiekcieniezachodzązmianywiększeniżdokładnośćwykonywanegopomiaru.Przytakimzałożeniumożemyrealizowaćpomiarysiecigeodezyjnejobejmującejbadanyobiektijegootoczenie.

Page 10: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

208

Napoligonachdoświadczalnych,opisywanychwartykule,siecizostałytakzaprojektowane,abypomiarprzydobrychwarunkachpogodowychtrwałniedłużejniżjedendzień.

Istniejewielemetodwyznaczaniaprzemieszczeń,najczęściejstosowanetoniwelacjaprecyzyjnadowyznaczania składowej pionowej orazpomiary sieci trygonometrycznejuzupełnionejopomiaryodległości(siećkątowo-liniowa)dowyznaczaniatrzechskłado-wychx,y,z.Wyznaczaniejednocześnietrzechskładowychjeststosowanesporadycznieprawiewyłączniedoobserwacjiosuwisk[1].Napoligonachdoświadczalnychwcentrummiastaskładowapionowa(osiadanie/wypiętrzenie)punktówkontrolowanych–reperówwwykopie,nafundamentachiwprzyziemiubudynkówjestwyznaczanaoddzielnie.NaomawianympoligoniedoświadczalnymRondoONZpunktykontrolowanezlokalizowanena elewacjach i elementach konstrukcyjnych obiektów sąsiadujących z realizowanymiinwestycjami zostały zastabilizowane zapomocąprecyzyjnych folii refleksyjnychorazpryzmatów inżynierskich. Są one obserwowane w kolejnych cyklach, w odniesieniudopunktówodniesieniapozazasięgiemoddziaływania inwestycji, zlokalizowanychnaobiektach stabilnych. Punkty odniesienia zostały założonew trakcie przygotowywaniamonitoringuwyprzedzającegoprowadzonegowokresieod6do3miesięcyprzedrozpo-częcieminwestycji.

DodatkowonapoligonachRondoONZiŻelaznazdecydowanowykorzystaćokresowepomiarywtechnologiiskanowanialaserowegowykonywanewinterwałach2–3miesięcz-nychwzależnościodpostępupracbudowlanych.

5. Przemieszczenia obiektów na poligonie doświadczalnym Rondo ONZ w okresie realizacji pierwszych etapów głębokiego posadowienia

Przeanalizowano wielkości przemieszczeń pionowych i poziomych punktów kontrol-nychpoligonuRondoONZrozmieszczonychnabudynkachCiepła3iPereca1A(rys.5),będącychwstrefieoddziaływaniagłębokiegoposadowieniawysokościowcaSkanskaAtriumSouthII.

Podstawą uzyskania przemieszczeń dla wszystkich cykli pomiarowych są wysokościiwspółrzędnepłaskiewyznaczonedlakażdegocykluwprocesieniezależnegowyrównaniaswobodnego.Obliczeniasąrealizowaneodrębniedlasieciwysokościowej(sieciniwelacjiprecyzyjnej)isiecipłaskiej(precyzyjnejsiecikątowo-liniowej).

Dotychczaswtrakcierealizacji inwestycjiAtriumSouthIIorazstacjiII liniimetranapoligonieRondoONZwykonanopo4cyklepomiarowedlasieciwysokościowejipozio-mej.Pomiaryniwelacjiprecyzyjnejprzeprowadzonowterminach:10–14.12.2011r.(cykl1),19.03.2012r.(cykl2),24.04.2012r.(cykl3)i22-24.05.2012r.(cykl4).Zkoleiprecyzyjnepomiarykątowo-liniowewykonanowdniach:27.12.2011r.(cykl1),19–22.03.2012r.(cykl2),24-25.04.2012r.(cykl3)i22–24.05.2012r.(cykl4).

Skanowanielaserowewykonanoodpowiedniowcyklach:1(28.12.2011),3(24.04.2012)i4(3.06.2012).

NiwelacjęprecyzyjnąwykonanoniwelatoremkodowymLeicaDNA03,natomiast po-miarykątowo-liniowewykonanotachimetramiLeicaTCRP1201+iTCRP1202.Wprocesiewyrównańobusieciokreślononastępująceprzeciętne(dlawszystkichcykli)błędypomiaru:błądśredniprzewyższenianajednostanowiskorówny0,09mmorazbłędyśredniepomiarukierunkuiodległościodpowiednionapoziomie1,5”i1,5mm.

Page 11: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

209

Rys.5.Obiektykontrolowanepoligonu„RondoONZ”

Fig.5.Controlledobjectsinexperimentalarea„RondoONZ”

Dlapoprawnejanalizyprzydatnejestokreśleniezakresuizaawansowaniapracziemnychwtrakcierealizacjipozostałychcyklipomiarowych.Pomiarydlacyklu2wykonanowtrak-ciedrążeniaścianekszczelinowychogłębokości25,0mwzdłużpółnocnejścianykamienicywodległościok.4,0modlicaścianybudynkuCiepła3.Wmomencietrwaniacyklu3wy-konanojużściankiszczelinoweirozpoczęłosięgłębieniewykopudopoziomu–1(4,50mponiżejpoziomuterenu).Zkoleirealizacjacyklu4przypadanapoczątkowyokresgłębieniawykopudopoziomu–3(11,40mponiżejpoziomuterenu),powykonaniuwykopuistropunapoziomie–1.

5.1.Analizawyznaczonychprzemieszczeńpionowych

Zanalizyuzyskanychwielkościwzględnychprzemieszczeńpionowychpunktówkontro-lowanychdlacykli2,3i4(odniesionychdowyjściowegocyklu1),zauważalnejestistot-ne oddziaływanie głębokiego posadowienia inwestycji SkanskaAtriumSouth II.Głównąprzyczynąoddziaływaniajestsygnalizowanewcześniejodciążeniepodłożaspowodowanegogłębieniemwykopu,skutkującewypiętrzeniemobiektówwokółwykopu.Narys.6przedsta-wionoszkicmierzonejsieciniwelacyjnej.Wtabeli2podanoprzemieszczeniawybranychreperówkontrolowanych.

Page 12: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

210Ta b e l a 2

Wykaz względnych przemieszczeń pionowych wybranych reperów kontrolowanych poligonu Rondo ONZ (w milimetrach) dla poszczególnych cykli pomiarowych w odniesieniu do cyklu 1

Nr pkt ΔH1,2 ΔH1,3 ΔH1,4 Wykres

1003 0,06 -0,03 0,77

1006 -0,35 -0,06 0,85

1008 -0,59 -0,02 0,68

1012 -0,49 0,09 1,26

1019 0,06 0,61 1,39

1023 0,26 0,24 0,48

1026 0,04 0,23 0,63

1027 0,00 0,18 0,61

Rys.6.Szkicsieciniwelacyjnej–poligondoświadczalnyRondoONZ

Fig.6.Chartoflevellingnetwork–experimentarea„RondoONZ”

Page 13: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

211

Rys.7.WybranereperykontrolowanepoligonuRondoONZzpodziałemnastrefyoddziaływańinwestycjiSkanskaAtriumSouthII.Strzałkamizaznaczonorepery,którychprzemieszczenia

przedstawionowtabeli2

Fig.7.Selectedbenchmarksofexperimentarea„RondoONZ”withzoningimpactsoftheSkanskaSouthAtriumIIinvestment.ArrowsindicatebenchmarksofthemovementswhichareshowninTable2

Rys.7przedstawiarozmieszczeniewybranychreperówkontrolowanych.Narysunkutymmożnawyodrębnićkilkastrefoddziaływania(reprezentowanychposzczególnymiwykresa-misłupkowymiprzedstawionychwtabeli2),którychzasięgzależnyjestgłównieododległo-ściwzględemobszarupracziemnychtejinwestycji.Wykresysłupkowepokazująwielkościpionowychprzemieszczeńwzględnych(kolejnoodlewejdoprawejstronydlacykli2,3i4).Dlaocenyistotnościtychprzemieszczeńdodajmy,żeprzeciętnawartośćbłęduprzemiesz-czeniapionowegodlawszystkichcykliwynosi0,26mm.

Do wypiętrzającego oddziaływania wykopu dochodzi zróżnicowanie w zachowaniupunktówkontrolowanychpochodząceodróżnychosiadańwtrakciefazydrążeniaścianekszczelinowych(cykl2).

Strefę pierwszą, odległą o kilkadziesiątmetrów od strefywykopu przez towolną odjegowpływów,reprezentowanąprzezpunkt1026,charakteryzująprzemieszczenianieprze-kraczające 0,2mm (bezwzględu na rodzaj i zakres prac ziemnych). Strefę drugą, repre-zentowanąprzezpunkt1027,z racjikilkunastometrowejodległościwzględemstrefypracziemnych, cechuje brak oddziaływania w fazie drążenia ścianek szczelinowych (cykl 2) igłębieniawykopudopoziomu–1(cykl3).Oddziaływaniagłębieniawykopudopoziomu–3(cykl4)sąjużzauważalne,jednaknieprzekraczają+0,6mm.Strefatrzecia,reprezentowanaprzezpunkt1003,zlokalizowanajestwsąsiedztwiestrefywykopu(5–10metrów).Strefatarównieżniewykazujewcyklach2i3istotnychprzemieszczeń,natomiastwcyklu4cechujesięwypiętrzeniamidochodzącymido0,9mm.

Page 14: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

212

Strefaczwarta,reprezentowanaprzezpunkty1006i1008,znajdujesięok.4modstrefywykopu.Zracjitakmałejodległości–strefętęwodróżnieniuodwcześniejszychstref–ce-chująwokresiedrążeniaścianekszczelinowych(cykl2)osiadaniasięgające0,4–0,6mm.Osiadaniatesąwokresiedrążeniawykopudopoziomu–1(cykl3)kompensowaneprzezodciążonepodłoże,anastępniewokresiedalszegodrążeniawykopu(cykl4)występująwy-piętrzeniadook.+0,9mm.

Strefępiątą,reprezentowanąprzezpunkt1012,odległąokilkanaściemetrówodobsza-rupracziemnychcharakteryzująwokresiedrążeniaścianekszczelinowychniecomniejszeosiadaniasięgającemaksymalnie0,5mm.Strefatajednakwykazujewpoczątkowejfaziedrążeniawykopu(cykl3)większewypiętrzenia rzędu0,2mm,awdalszej fazie (cykl4)wypiętrzeniadochodzącedo1,2–1,3mm.

Wstrefieszóstej,reprezentowanejprzezpunkt1019,zracjiponad20-metrowejodległo-ściodwykopunieobserwujesięruchówwfaziedrążeniaścianekszczelinowych.Wfaziegłębieniawykopudopoziomu–1punktytejstrefywypiętrzająsiędo0,5–0,6mm,awfaziepóźniejszejosiągająprzemieszczenianawetrzędu+1,4mm.

Strefasiódma,reprezentowanaprzezpunkt1023,toprawdopodobniestrefaoddziaływa-niabudowystacjiMetraWarszawskiego.Cechujejąwypiętrzaniewzakresie0,1–0,5mmwewszystkichcyklach.

Zasadniczezróżnicowaniewzachowaniuwyodrębnionychpowyżejstrefwydajesiępo-chodzićodróżnychosiadańwtrakciefazydrążeniaścianekszczelinowych(cykl2).

Na podstawie uzyskanych wynikówmożna stwierdzić, że działanie wypiętrzającewykopumazdecydowaniewiększąintensywnośćizasięg,wporównaniudooddziały-wania głębienia ścianek szczelinowych ograniczonego do bezpośredniego sąsiedztwainwestycji.

5.2.Analizawyznaczonychprzemieszczeńpoziomych

Na rysunku 8 przedstawiono przemieszczenia poziome punktów kontrolowanych naścianachpółnocnychbudynkówCiepła3iPereca1A,zlokalizowanychwsąsiedztwiegłę-bokiegoposadowieniabudynkuSkanskaAtriumSouthII.Punktyzlokalizowanewliniachpionowych 3000-3002, 3003-3005, 3006-3008, 3009-3011 znajdują się bezpośrednio nadkrawędziąwykopu.

Wielkościprzemieszczeńprzedstawiononiezależniedlatrzechpoziomówposadowieniapunktów(rys.8)[3].Przemieszczeniaodniesionodowyjściowegocyklu1,nawykresachprzedstawionoprzemieszczeniawkierunkuprostopadłymdościany,dlawiększejczytelno-ściumieszczonopoziomeliniewinterwalepółmilimetrowym.

Zanalizywykresów(rys.8)wynika,żepraceziemnezwiązanezgłębokimposadowie-niem znacząco oddziałują tylko na punkty kontrolowane na budynkuCiepła 3 (po lewejstronie),będącewbezpośrednimsąsiedztwieinwestycji.Wyraźniewidaćprzemieszczeniazorientowanewkierunkuobszarupracziemnych.

Wychylenie punktów 3000, 3003, 3006 w cyklu 3 zostało też uwidocznione przynałożeniuianalizieróżnicwynikówskanowanialaserowegowykonanychwtrakciecy-klów1i4(rys.9).Największerozpoznanetąmetodąwychylenieodpowiadalokalizacjipunktu3003/3006iwynosiok.5mm(zpomiarówkątowo-liniowych–6mm).

Page 15: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

213

Rys.8.Lokalizacjaiwykresywzględnychprzemieszczeńpunktówkontrolowanychnaścianachbudynkówul.Ciepła3iul.Pereca1A.Punktyzlokalizowanewliniachpionowych3000–3002,

3003-3005,3006-3008,3009-3011znajdująsięnadkrawędziąwykopu.Interwałliniipoziomychnawykresie–0,5mm[3]

Fig.8.LocalizationandchartsofdisplacementsofcontrolledpointsobservedonthenorthernwallsofCiepła3andPereca1Abuildings.Pointsarelocatedinverticallines3000-3002,3003-3005, 3006-3008,3009-3011canbefoundontheedgeoftheexcavation.Intervaloftheverticallines

onthechartsequal0,5mm[3]

Page 16: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

214

Rys.9.Różnicewpołożeniupunktówścianypółnocnejbudynkuprzyul.Ciepłej3napodstawiewynikówskanowaniawykonanychwgrudniu2011iczerwcu2012

Fig.9.DifferencesinthepositionofpointsonthenorthernwallofCiepła3Buildingbased ontheresultsoftheterrestriallaserscanninginDecember2011andJune2012

Ciekawajestkonfrontacjawielkościprzemieszczeńzrodzajempracziemnychiichza-awansowaniem.Wykresydlacyklu2–trwającegowczasiegłębieniaszczelinścianszczelino-wych–pokazujądużezróżnicowanieprzemieszczeńnaróżnychpoziomachdochodzącychnawetdoook.4mm,zzauważalnątendencjąodchylaniasięnajwyższegopoziomuwkierunkuwykopu.Wykresydlacyklu3–realizowanegojużpowykonaniuścianekszczelinowychiwtrakciegłębieniawykopudopoziomu–1–wykazująpodobnetrendyjakwcyklupoprzednim,jednakcharaktery-zującesięwiększązgodnościąnaróżnychpoziomach.Wykresydlacyklu4–mierzonegopowy-konaniustropunapoziomie–1iwtrakciedrążeniawykopudopoziomu–3–sygnalizująjużdużystopieńoddziaływania(przemieszczenianawetdook.7mm),szczególnienanajwyższypoziomwykazującyjużwyraźnieodchyleniegórnejczęściścianywstosunkudojejniższychpartii.

Dla oceny istotności wielkości przemieszczeń dodajmy, że przeciętna wartość błęduśredniegoprzemieszczeniapoziomegodlaanalizowanychpunktów(dlawszystkichcykli)wynosi1,3mm.

5.3.Wynikiskanowanialaserowego

Naziemneskanowanielaserowepozwalanawykonywaniekompleksowychopracowańianaliz,jakieniebyłydotąddostępnedlażadnejztechnikpomiarowych.Sporządzanieopra-cowańprawiedowolnegofragmentuobiektubezkoniecznościwykonywaniadodatkowychpracterenowychumożliwiasposóbrejestracjidanych,wwynikuktóregootrzymywanajestchmura punktów reprezentujących geometrię skanowanych obiektów.Szczególnie istotnązaletąmetody skaningu laserowego jest szybkość rejestracjiogromnej ilościdanych.Do-datkowe informacjeniesieza sobączwarta rejestrowanawczasiepomiaruwspółrzędna I

Page 17: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

215

(Intensity) –wartość intensywności odbicia światła laserowego odmierzonej powierzch-ni.Dziękitemuistniejemożliwośćuzyskiwaniadowolnychwidoków,rzutówiprzekrojównapodstawierazzarejestrowanychdanych,możliwośćwykonywaniaanalizdladowolnegomiejscabudowliwmiarępojawianiasiętakichpotrzeb,łatwośćpowtarzaniapomiarów,ichporównywaniaiprezentacjiwyników.

Dokładnośćrejestrowanychzmianobiektuzależyodwykorzystywanegosprzętuiodle-głościodbadanegoobiektuiwahasięwgranicach0,1(przyodległości20m)[3]do1cmdlacharakterystycznychpunktówobiektunapodstawieróżnicmodelistworzonychnapodsta-wiechmurpunktówpozyskanychwtrakciepojedynczychcyklipomiarowych.DopomiarówwybranoskanerZ+FImager5010,wykonanotrzycyklepomiarowenapoligonachRondoONZ(rys.10,11)iŻelazna.

Napodstawiewynikówskanowaniawcyklach1(28.12.2011)i4(3.06.2012)zainwenta-ryzowanoszczelinywpółnocnejścianiebudynkuprzyul.Ciepłej3(rys.12).

Zuzyskanejzpierwszegocykluchmurypunktówwygenerowanomapęhipsometrycznąścianyznajdującejsiębezpośrednioprzywykopie(rys.13).Mapęwygenerowano,zadającwielkość1pikselaodpowiadającą1mmnaobiekcie,zezmianąkolorówco1mm„głębo-kości”ściany.

Zewzględunaopóźnieniawrealizacji inwestycji iniewielkiewielkościzarejestrowa-nychzmian(skanowaniabyływykonywanetrakciepierwszychetapówrealizacjigłębokiegoposadowienia,przyniewielkichoddziaływaniachnaobiektysąsiednie)niezarejestrowanoprzywykorzystaniutechnikiskanowanialaserowegomiędzycyklami1i3istotnychprze-mieszczeńpunktówkontrolowanychnabadanychobiektach.Międzycyklami1i4zareje-strowanoróżnicewobszarzepunktówkontrolowanych3000,3003i3006(rys.9).

Rys.10.Skaninglaserowyścianybudynkuprzyul.Ciepłej3.Wyróżnionoobszarypokazanenarysunkach11i12

Fig.10.LaserscanningofthewallsofCiepła3building.AreashighlightedareshowninFigures 11and12

Page 18: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

216a)b)

Rys.11.Chmurapunktówuzyskanadlaobszaruzaznaczonegonarysunku10:a)zarejestrowanepunkty,narysunkuprzedstawionochmuręrozrzedzoną1/100,b)rozrzedzonachmurapunktówprzetworzonadoobrazurastrowego,obrazpokolorowanywzależnościodzarejestrowanej

intensywnościodbiciapromienialaserowegoI,punktybardzojasneodpowiadająlokalizacjifoliirefleksyjnych

Fig.11.PointcloudobtainedfortheareaindicatedinFigure10:a)registeredpoints,thefigureshowsthecloudrarefied1/100,b)asparsepointcloudconvertedtoarasterimage,thecolor-codedimageisbasedontherecordedvaluesofintensityI,verybrightpointscorrespondtoreflectancefilmlocation

b)

Rys.12.Obrazyszczelinynapodstawiedanychzeskanowanialaserowego:a)lokalizacjawybranejszczelinywgórnejczęścipółnocnejścianybudynkuprzyul.Ciepłej3,b)„zeskanowany”przebiegszczelinyorazznaczekpomiarowyzfoliirefleksyjnej(obrazyrastrowestworzonenapodstawie

danychzeskanowanialaserowego,pokolorowanywgwartościI)

Fig.12.Imagesoftheslotsbasedonterrestriallaserscanningdata:a)thelocation oftheselectedslotinthetopofthenorthwallofCiepła3Building,b)the„scan”processslot

andmeasurementpointofreflectivefoil(RasterImagescreatedfromlaserscandata,color-coded forbythevaluesofI)

a)

Page 19: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

217

Rys.13.Mapahipsometrycznaścianypółnocnejbudynkuprzyul.Ciepłej3wygenerowananapodstawiewynikówskanowanialaserowego

Fig.13.HypsometricmapofthenorthernwallofCiepła3Buildinggeneratedbyterrestriallaserscaningresults

6. Wnioski

Zdaniem autorów należy dążyć do tworzenia zintegrowanych systemówmonitoringugeodezyjnegodającychmożliwośćdetekcjizagrożeń,opartychnajasnych,popartychbada-niaminaukowymimetodachpomiarowychdobranychdocharakteruistanutechnicznegobu-dynkówsąsiadującychzinwestycją,atakżespecyfikiwznoszonychobiektówbudowlanychiparametrówpodłoża.Opisanepowyżejbadaniawzakresieoddziaływańnowychinwestycjinazachowaniegruntuideformacjęobiektówbudowlanychposłużądostworzeniasystemudetekcjizagrożeńztymzwiązanych.

Od2011r.wPolitechniceWarszawskiejwZakładzieGeodezjiInżynieryjnejiPomiarówSzczegółowych,wewspółpracyzZakłademBudownictwaWodnegoiHydraulikiorazfirmągeodezyjnąDWGMonitoring,prowadzonesąpracenadprzygotowaniemzintegrowanegosystemuwykrywaniazagrożeńspowodowanychdeformacjamiobiektówbudowlanychwy-wołanymizmianamiwichpodłożu,opartegonaróżnychsystemachpozyskiwaniaianalizydanych.Dlazwiększenianiezawodnościifunkcjonalnościsystemuplanujesięgooprzećnanajpowszechniejstosowanych(niwelacjaprecyzyjna,precyzyjnepomiarykątowo-liniowe,pomiaryinklinometryczne),atakżenowoczesnychźródłachpozyskiwaniadanychoobiek-tachbudowlanychigruncie(skanowanielaserowe,badaniezmiannachyleńzapomocąpo-chyłomierzy).

Przyjętozałożenie,żekażdaztechnikpomiarowychbędziesystememmogącymwspo-sóbautonomicznypozyskiwaćdane,gromadzićjeorazanalizować,dostarczającinformacjiostaniemonitorowanegoobiektuijegopodłoża.Tesamedanepozyskaneposłużąteżjakoinformacjeweryfikującedostworzonychmodelipracygruntuimonitorowanychkonstrukcjibudowlanychorazichkalibracjimetodąanalizywstecz.

Page 20: Analiza metod pomiarowych badania zachowania …...kątowo-liniowe, precyzyjne pomiary niwelacyjne, pomiary inklinometryczne oraz skanowanie laserowe. Poligon obejmuje budynki Ciepła

218

Osiągnięciepostawionegoceluopartebędzienaintegracjidanychpomiarowychpocho-dzącychzróżnychtechnikpomiarowychoraznawykorzystaniuzaawansowanychtechnikmodelowanianumerycznego.

Autorzy dziękują za pomoc w opracowaniu danych pracownikom Zakładu Geodezji Inżynieryjnej i Pomiarów Szczegółowych (Wydział Geodezji i Kartografii, Politechnika Warszawska): – opracowanie danych z pomiarów sieci niwelacyjnej i kątowo-liniowej – mgr inż. Mariuszowi Pa-

sikowi, – opracowanie danych z pomiarów skanerem laserowym – mgr inż. Arturowi Adamkowi i mgr inż.

Krzysztofowi Bratusiowi (firma ASTRAGIS).

L i t e r a t u r a

[1] B r y ś H.,P r z ew ł o c k i S.,Geodezyjne metody pomiarów przemieszczeń budowli, WydawnictwoNaukowePWN,1998.

[2] D ł u ż ew s k i J. M., P o p i e l s k i P., Współczynniki sprężystego odporu gruntów wyznaczone na podstawie pomiarów osiadań reperów oraz analiza osiadań posadow-ienia budynków PPL LOT i PP Porty Lotnicze przy ul. 17 Stycznia w Warszawie za pomocą metody elementów skończonych,Geotechnika–JanuszDłużewski,Warszawa2000.

[3] K am i ń s k i W., B o j a r ow s k i K., D um a l s k i A., M r o c z k ow s k i K.,T r y s t u ł a J., Ocena możliwości wykorzystania skanera laserowego ScanStation firmy Leica w badaniu deformacji obiektów budowlanych, Czasopismo Techniczne z.2-Ś/2008,Kraków2008.

[4] K o t l i c k i W.,Wy s o k i ń s k i L.,Ochrona zabudowy w sąsiedztwie głębokich wyko-pów,InstrukcjaITBnr376/2002,Warszawa2002.

[5] L o n g M.,Database for retaining wall and ground movements due to deep excavations,JournalofGeotechnicalandGeoenvironmentalEngineering,Vol.127,No.3,2001.

[6] P o p i e l s k i P.,Wykorzystanie analizy wstecz do weryfikacji modeli numerycznych opisujących oddziaływanie głębokich posadowień na obiekty sąsiednie,PANKomitetInżynierii Lądowej iWodnej, Problemy naukowo-badawcze budownictwa,TomVI,Badawczo projektowe zagadnieniaw budownictwie,WydawnictwoPolitechnikiBi-ałostockiej,Białystok2008.

[7] P o p i e l s k i P.,Oddziaływanie głębokich posadowień na otoczenie w środowisku zur-banizowanym, Prace Naukowe PolitechnikiWarszawskiej, seria Środowisko, z. 61,OWPW,Warszawa2012.

[8] P r ó s z y ń s k i W.,Wo ź n i a k M.,Geodezyjny monitoring przemieszczeń obudowy wykopu i obiektów sąsiadujących (Doświadczenia z obiektu EUROPLEX w Warsza-wie),WydawnictwoPolitechnikiWarszawskiej,1999.

[9] S c hw e i g e r H.F., Benchmarking in geotechnics_1, Computational GeotechnicsGroup,CGG1R0062002,GrazUniyersityofTechnology,Austria,March2002.

[10] Z a c z e k - P e p l i n s k a J., P o p i e l s k i P., Utilisation of Geodetic Monitoring for Verification of the Numerical Model of Impact of a Building under Construction on Surrounding Structures, Proceedingsof FIGWorkingWeek2012,Roma,6-10.05.2012.