Moduł E Współczesna geodezja w budowlanym procesie inwestycyjnym

Transkrypt

1 Moduł E Współczesna geodezja w budowlanym procesie inwestycyjnym Prowadzący Jerzy GAJDEK Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki - Priorytet VIII. Inwestycja w kadry/działanie 8.1. Rozwój pracowników i przedsiębiorstw w regionie/poddziałanie Wspieranie rozwoju kwalifikacji zawodowych i doradztwo dla przedsiębiorstw

2 WSPÓŁCZESNA GEODEZJA W BUDOWLANYM PROCESIE INWESTYCYJNYM 0. Spis treści program szkolenia str Krótki rys historyczny Geodezja w Prawach budowlanych z : 1928, 1961, 1974 i 1994 roku oraz w przepisach wykonawczych do tych prawstrony Problemy z granicami czyli granice nieruchomości ustalone według stanu prawnego i granice ewidencyjne str. 8 oraz rys. na str. 8A. 3. Nowe układy poziome 2000 i 1992, zasady pozycjonowania (nawigacji) przy pomocy systemów GPS + GLONASS oraz GALILEO (układ WGS 84) strony Układ pionowy Kronsztadt 86 [60] Problemy związane z zastosowaniem niewłaściwych układów rys. na str Zagadnienie wymiarowania - Norma PN-B-01027/lipiec 2002 Rysunek budowlany Oznaczenia graficzne stosowane w projektach zagospodarowania działki lub terenu w aspekcie Normy PN EN ISO 11091/luty 2001 Rysunek budowlany projekt zagospodarowania terenu. Wpadka architekta z finałem w sądzie strony Numeryczne mapy do celów projektowych (NMDCP). Narzędzia matematyczne do pomiarów i projektowania. Pokaz na Ŝywo elementów pomiarów i projektowania (sytuowania) obiektów budowlanych na NMDCP. Eksport i import map numerycznych z systemu do systemu strony Pozostałe materiały dostępne w internecie : InŜynier budownictwa 5, 6, 7-8/ Rastrowe mapy do celów projektowych. Zagadnienie rozdzielczości skanerów (300,400 dpi), formatów zbiorów (JPG, PCX, TGA, BMP, PSD, TIF, EPS) i metody kalibracji (izotropowa równoskalowa [Helmerta], anizotropowa róŝnoskalowa [afiniczna], biliniowa, bikwadratowa i bisześcienna). Składanie skalibrowanych map rastrowych w mapy do celów projektowych w układzie jednostkowym i jednostkowym wstęgowym. Pokaz na Ŝywo kalibracji metodą afiniczną (Helmerta) oraz elementów pomiarów (wektoryzacji określania współrzędnych) i projektowania na RMDCP- strony Hybrydowe mapy do celów projektowych str A. 8. Zagadnienie uzgadniania projektów w ZUDP przez internet na przykładzie matematycznego (cyfrowego) opracowania Regionalnego Centrum Dydaktyczno-Konferencyjnego i Biblioteczno- Administracyjnego Politechniki Rzeszowskiej strony wraz z plikiem tekstowym - postacią matematyczną projektu ( str. 29A ) oraz Art. 34 Prawa budowlanego (str. 29B) i artykułem z GEODETY (str. 29C-29F). 9. Wytyczanie obiektów budowlanych metodą klasyczną i satelitarną. Zagadnienia niezawodności wytyczenia (poziomego i pionowego). Ryzyko wytyczania od istniejących szczegółów terenowych: strony 30 31, art. z Przeglądu budowlanego str Str. 2

3 10. Sterowanie maszynami budowlanymi (spychacze, równiarki, koparki, rozściełacze, frezarki) wykorzystującymi technikę satelitarną przy wykorzystanie systemów 2D i 3D : GPS, LPS, mmgps, RSS, Leveller. Str. 36 oraz 36A i 36B (strony tytułowe materiałów reklamowych Firmy TOPCON) 11. Obsługa montaŝu budynków o powtarzalnych kondygnacjach przy pomocy techniki satelitarnej- strony Art. z Przeglądu Geodezyjnego 7/2008 str. 38A 38D. 12. Aktualność map a inwentaryzacja powykonawcza zrealizowanych obiektów budowlanych oraz problem pomiaru obiektów podlegających przykryciu strony Pomiary osiadań i przemieszczeń niektórych obiektów budowlanych strony str. 41, art. z XXIII KNT Szczecin Międzyzdroje awarie budowlane 2007 str. 41A 41H. 14. Monitoring obiektów mogących ulec potencjalnej katastrofie budowlanej przy pomocy skanerów laserowych- strony Metody sprawdzeń niwelatorów - str Katalogi znaków umownych dla map analogowych i numerycznych str. 48. Jerzy G A J D E K PIŚMIENNICTWO [1] E. Brzostowska ; KATALOG PROBLEMÓW I ZASTRZEśEŃ ZGŁASZANYCH PRZEZ INWESTORÓW I PROJEKTANTÓW BUDOWLANYCH W ZAKRESIE INTERPRETACJI OBOWIĄZUJĄCYCH PRZEPISÓW PRAWA w związku z dokonywaną koordynacją usytuowania projektowanych sieci uzbrojenia terenu ; Mapa zasadnicza i geodezyjna ewidencja sieci uzbrojenia terenu w Polsce stan na dzień 31 grudnia 2007 roku. Główny Urząd Geodezji i Kartografii W-wa. [2] Gajdek J. Mapy rastrowe i hybrydowe w projektowaniu obiektów budowlanych. Drogownictwo 2/ zakładka ogłoszenia. [3] Gajdek J. Sytuowanie obiektów budowlanych na mapach rastrowych. Przegląd Geodezyjny 3/2004. [4] Gajdek J. Problemy wymiarowania i wytyczania projektowanych budynków. Przegląd Geodezyjny 5/2005. [5] Gajdek J. Technologia projektowania obiektów budowlanych na mapach elektronicznych InŜynier budownictwa 5/2206; 6/2006 i 7-8/ zakładka InŜynier Budownictwa. [6] Polska Norma PN-B / 2002 Rysunek budowlany - Oznaczenia graficzne stosowane w projektach zagospodarowania działki lub terenu [7] PN-EN ISO / 2001 Rysunek budowlany Projekty zagospodarowania terenu [8] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 21 lutego 1995 r. w sprawie rodzaju i zakresu opracowań geodezyjno-kartograficznych i czynności geodezyjnych obowiązujących w budownictwie - Dz. U. Nr 25/1995 r. [9] Rozporządzenie Ministra Rozwoju Regionalnego i Budownictwa z dnia 2 kwietnia 2001 w sprawie geodezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu oraz zespołów uzgadniania dokumentacji projektowej - Dz. U. Nr 38/2001. [10] Gajdek J. Propozycja nie do odrzucenia - Uzgadnianie on-line projektów obiektów budowlanych w ZUDP GEODETA 3/ zakładka Nasza Dydaktyka. str. 3

4 [11] Gajdek J. Proces on-line w wytyczaniu projektów obiektów budowlanych Przegląd Budowlany 5/ zakładka Publikacje [12] Gajdek J. Obsługa montaŝu budynków w aspekcie procesu on-line uzgadniania i wytyczania obiektów budowlanych. Przegląd geodezyjny 7/ zakładka Publikacje [13] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych (Infrastruktury) w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego Dz.U:120/2003 [14] Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych Ogólne specyfikacje techniczne GG wykonanie mapy dla celów projektowania dróg Warszawa [15] Gajdek J. ; Zientek D. ; Materiały Konferencji Kartografia numeryczna i informatyka geodezyjna Katedra Geodezji im. Kaspra Weigla Politechniki Rzeszowskiej Rzeszów Polańczyk 2005 { - zasoby}. [16] Gajdek J. Mapy elektroniczne podstawą projektowania. Poradnik inspektora nadzoru, kierownika budowy i inwestora nr 11/ Warszawskie Centrum Postępu Techniczno- Organizacyjnego Budownictwa WACETOB [17] Pietrzak L. Metoda pozyskiwania danych dla map numerycznych obszarów rolnych i leśnych poprzez ich skanowanie i wektoryzację Rozprawa doktorska na Wydziale Geodezji i Kartografii Politechniki Warszawskiej WARSZAWA 1999 [18] Grzechnik B. ; Marzec Z. Mapy do celów prawnych, podziały i scalanie oraz rozgraniczanie nieruchomości. Wydanie drugie, poszerzone. Agencja Geodezyjno Prawna GRUNT Warszawa 1998 [19] Gajdek J. O rzetelności opracowań geodezyjno-kartograficznych do celów projektowych. InŜynier budownictwa 10/2008 [20] Gajdek J. Mapy rastrowe komputerowe nośniki informacji. Przegląd Geodezyjny 4/2009. [21] Gaździcki J. Leksykon geomatyczny. Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej Warszawa 2001 [22] Toś C. ; Wolski B. ; Zielina L. : Inwentaryzacja obiektów zabytkowych metodą tachimetrii skanującej. Zakład Geodezji InŜynieryjnej, Instytut Geotechniki Politechnika Krakowska. [23] GeoForum - portal magazynu geoinformacyjnego GEODETA [24] Strona internetowa Politechniki Krakowskiej - zakładki : Nasza dydaktyka i ogłoszenia [25] Strona internetowa Politechniki Rzeszowskiej (Katedry Geodezji) - zakładki : Publikacje, i GLOB. [26] Strona internetowa firmy Topcon - zakładka Produkty [27] Strona internetowa Polskiej Izby InŜynierów Budownictwa - zakładka InŜynier Budownictwa [28] Łuczyński R. Granice działek w ewidencji gruntów i budynków w aspekcie wymagań współczesnego katastru nieruchomości. Przegląd geodezyjny 2/2009 Str. 4

5 Temat 1: Krótki rys historyczny Geodezja w Prawach budowlanych z : 1928, 1961, 1974 i 1994 roku oraz w przepisach wykonawczych do tych praw. str.5

6 Porównanie zapisów dotyczących geodezji w Prawach budowlanych z 1974 i 1994 roku i przepisach wykonawczych z 1975 i 1995 roku Akt prawny Mapy do celów projektowych (MDCP) Geodezyjne wyznaczenia obiektów bud. w terenie Czynności geodezyjne w toku budowy Czynności geodezyjne po zakończeniu budowy Geodezyjna dokumenta cja powykonaw cza Pb 1974 [1] Pb 1994 [2] Czynności geod.w bud [3] Czynności geod.w bud [4] Uwagi Art odniesienie do rozporządzenia [3] Rozdział 4 Art. 34 ust. 3 Rozdział Rozdział Za niezwykle pilną naleŝy uznać nowelizację pozwalającą projektować na mapach numerycznych, rastrowych i hybrydowych. Art. 34 Pb [2] powinien być uzupełniony o zapis dot. uzgodnień w ZUDP. Art odniesienie do rozporządzenia [3] Rozdział 3 Art. 22 ust. 3 Rozdział 5 Art. 41 ust. 2; Art. 43 ust. 1 Rozdział Rozdział Wg. [3] wytyczać obiekty budowlane mógł teŝ kierownik budowy Z uwagi na postęp techn. usyt. obiekty budowlane powinny uzyskać postać cyfrową w biurze projektów, która posłuŝy do : 1) uzgodn. za pomocą intern. 2)wytycz. techn. satelit. 3) sterowania masz. budowl. str.6 Art odniesienie do rozporządzenia [3] Odniesienie do rozporządzenia [3] Art. 43 ust. 4 Rozdział Rozdział W/w czynności realizowane były głównie na podstawie instrukcji resortowych GEOPROJEKTU Art odniesienie do rozporządzenia [3] Rozdział 3 Art. 22 ust. 8 Rozdział 5 Art. 43 ust. 1,3 Rozdział Rozdział Wg. [3] za inwet. odpowiadał inwestor, aktualnie wg. [2] za inwent. powykonawczą odpowiada kierownik budowy --- Rozdział 5 Art. 57 ust Rozdział

7 Porównanie zapisów dotyczących map do celów projektowych ( MDCP ) w aktualnie obowiązujących rozporządzeniach i propozycja nowych zapisów Rozporządzenie Podstawa prawna Rozporz. Min. Gosp. Przestrz. i Bud. z 21 lutego 1995 r. w spr. oprac. g-k i czynn. geod. obow. w budownictwie {1} Rozporz. Min. Rozwoju Regionaln. i Bud. z 2 kwietnia 2001 r. w spr. geod. ewid. sieci uzbr. ter. oraz zesp. uzgadniania dokum. proj. {2} Rozporz. Min. Infrastruktury z 3 lipca 2003 r. w spr. Szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego {3} Ustawa Prawo budowlane z 1994 r. Art. 43 ust. 4 Ustawa Prawo geod. i kart. z 1989 r. Art. 28 ust. 4 oraz Rozporz. {1} - 9 ust.4, czyli pośrednio Prawo budowlane z 1994 r. Ustawa Prawo budowlane z 1994 r. Art. 34 ust. 6 pkt.1 Rodzaj nośnika informacji na MDCP Mapa analogowa tzn. kopia aktualnej mapy zasadniczej lub mapa jednostkowa sporządzone : na folii, kalce technicznej lub papierze Mapa analogowa tzn. kopia aktualnej mapy zasadniczej lub mapa jednostkowa sporządzone : na folii, kalce technicznej lub papierze oraz mapa i projekt sporządzone na komputerowych nośnikach informacji Mapa analogowa tzn. kopia aktualnej mapy zasadniczej lub mapa jednostkowa sporządzone : na folii, kalce technicznej lub papierze str. 7 Uwagi dotyczące MDCP Zapis w Rozporz. {1} powiela praktycznie postanowienia z podobnego Rozporządzenia z 1975 r. kopia (wyrys) mapy zasadniczej, zupełnie nie uwzględniając ówczesnego stanu techniki Rozporządzenie dopuszcza Projektowanie na komputerowych nośnikach informacji Co jest róŝnie interpretowane. GUGiK i GUNB uwaŝają, Ŝe chodzi tutaj wyłącznie o mapy numeryczne Rozporządzenie w sposób pośredni poprzez Prawo budowlane z 1994 r. stanowi, Ŝe MDCP powinna mieć postać analogową Propozycja nowych zapisów Wszystkie zacytowane w niniejszej tablicy rozporządzenia powinny stanowić, Ŝe projekty zagospodarowania działki lub terenu powinny być sporządzane nie tylko na kopiach aktualnych map zasadniczych (lub mapach jednostkowych), czyli mapach analogowych, ale równieŝ na mapach elektronicznych (komputerowych) tzn. : mapach numerycznych (wektorowych, obiektowych) nazwa za Instr. K-1 z 1998 r. mapach rastrowych (pikselowych) po uprzedniej kalibracji co najmniej metodą afiniczną nazwa za Leksykonem geomatycznym prof. J. Gaździckiego z 2001 roku mapach hybrydowych (numeryczno-rastrowych)

8 Temat 2 : Problemy z granicami czyli granice nieruchomości ustalone według stanu prawnego i granice ewidencyjne. Działka i jej granice działka - ciągły obszar gruntu znajdujący się w granicach tego samego obrębu i jednolity ze względu na tzw. "stan prawny". Działka jest podstawowym obiektem ewidencji gruntów i budynków (EGiB) i stanowi podstawę do oznaczenia nieruchomości gruntowej w księdze wieczystej. Dane działki ujawniają tzw. "stan faktyczny". granice prawne nieruchomości są to ustalone, pomierzone i zastabilizowane granice, dla których istnieje operat techniczny (dokumentacja geodezyjna) złoŝony do zasobu geodezyjno - kartograficznego, w stosunku do których istnieje prawomocna decyzja administracyjna lub ostateczne orzeczenie sądowe. ^ Innymi słowy granice jako prawne stają się w wyniku postępowań : a) rozgraniczeniowych(administracyjnych, sądowych) b) podziałowych (administracyjnych, sądowych) c) scaleniowych i wymiany gruntów d) sądowych w zakresie dowodów stanowiących podstawę rozstrzygnięć sądowych Punkty załamań w/w działek w wyniku wykonanych pomiarów otrzymują współrzędne, które zawsze pozwolą na ew. jednoznaczne wznowienie granic (y) Natomiast granice powstałe przy zakładaniu ewidencji gruntów i budynków nie są granicami prawnymi, powstały na mocy Dekretu o ewidencji gruntów i budynków z 2 lutego 1955 roku, który obowiązywał do 1989r. Granice mierzono według stanu faktycznego istniejącego na gruncie w momencie pomiaru. Stosowano pomiar bezpośredni i technologię fotogrametryczną. Granice te noszą ze sobą duŝy stopień ryzyka, mogą być podwaŝone w wyniku postępowania rozgraniczeniowego Sumując zagadnienie moŝna zauwaŝyć, Ŝe część granic danej działki moŝe mieć status granic prawnych (pewnych w granicach tolerancji pomiaru) i granic ewidencyjnych (niepewnych). Przedstawione zagadnienie jest zilustrowane na rysunku przedstawionym przez R. Łuczyńskiego (str. 8A). str.8

9

10 Temat 3 : Nowe układy poziome 2000 i 1992 oraz układ pionowy Kronsztadt 86 [60]). Zasady pozycjonowania (nawigacji) przy pomocy systemów GPS + GLONASS oraz GALILEO (układ WGS 84). Układ 2000 cztery trzystopniowe pasy odwzorowania Gaussa-Krugera (zniekształcenia od 7.7 cm/km na południku osiowym do ok. + 7 cm/km na brzegu strefy) System współrzędnych elipsoida WGS 84 ( Word Geodetic System 1984) obowiązek stosowania od 1 I str. 9

11 Odwzorowanie walcowe G-K Układ 1992 str. 10

12 Układ pionowy Kronsztadt 86 Kronsztadt 86 europejski układ wysokości normalnych. Nazwa pochodzi od miejscowości Kronsztadt połoŝonej w Zatoce Fińskiej oraz roku powstania tego układu. Bazował on na starszym układzie Kronsztadt 60. Wysokość 0 wyznaczona jest przez średni stan morza. Do tego rodzaju pomiarów słuŝy mareograf. RóŜnice pomiędzy K60 a K86 na terenie Polski wynoszą od 2 cm do ok. 10 cm. Nie jest to spowodowane zmianą poziomu morza, lecz dołoŝeniem kolejnych obserwacji i ponownym wyrównaniem sieci wysokościowej. Dla punktu o znanych wysokościach K60 i K86, rzędna K60 będzie miała większą wartość niŝ rzędna K86. System pozycjonowania GPS - GLONASS Początek układu pokrywa się ze środkiem mas Ziemi. Oś Z jest skierowana do umownego bieguna północnego. Kierunek osi X jest przecięciem płaszczyzny równika z płaszczyzną południka zerowego. str. 11

13 Zasady działania Wcięcie liniowe na płaszczyźnie Wcięcie liniowe przestrzenne str.12

14 Segmenty systemów GPS GLONASS Wysokości GPS - GLONASS str.13

15

16 Temat 4 : Zagadnienie wymiarowania - Norma PN-B /lipiec 2002 Rysunek budowlany Oznaczenia graficzne stosowane w projektach zagospodarowania działki lub terenu w aspekcie Normy PN EN ISO Rysunek budowlany projekt zagospodarowania terenu. Wpadka architekta z finałem w sądzie. Przedmiot oznaczenia Przedstawienie graficzne Tablica 4 Wymiarowanie Grubość linii Uwagi mm 0,18 dla linii wymiarowych, pomocniczych i ograniczających NaleŜy wymiarować obrys obiektu, odległości usytuowania projektowanego obiektu od granic terenu lub działki, odległości projektowanych obiektów od istniejących projektów budowlanych. Wymiarowanie budynków Dla oznaczania wymiarów naleŝy przyjmować minimalną wysokość liter 2,5mm 0,25 dla znaku // Symbolem // naleŝy oznaczać występowanie elementów równoległych (np. usytuowanie projektowanego budynku i granicy działki). Przedmiot oznaczenia Przedstawienie graficzne Uwagi Siatka współrzędnych Odniesienia naleŝy oznaczać krzyŝykiem umieszczonym w tym samym kierunku co siatka i w połoŝeniu opisanym za pomocą dwóch współrzędnych określonych z tą samą dokładnością: pierwszą x, drugą y str. 15

17 str.16

18 Temat 5 : Numeryczne mapy do celów projektowych (NMDCP). Narzędzia matematyczne do pomiarów i projektowania. Pokaz na Ŝywo elementów pomiarów i projektowania (sytuowania) obiektów budowlanych na NMDCP. Eksport i import map numerycznych z systemu do systemu. rzutowanie na prostą obliczenia ortogonalne obliczenia biegunowe (tachimetr z serwomotorem) przecięcia prostych wcięcia kąt ze współrzędnych odległości i azymuty obliczenie powierzchni Informacje dyskretne na warstwach elektronicznych: współrzędne powierzchnie obwody długości str. 17

19 Warstwy na mapach elektronicznych str. 18

20

21

22 6. Rastrowe mapy do celów projektowych. Zagadnienie rozdzielczości skanerów (300,400 dpi), formatów zbiorów (JPG, PCX, TGA, BMP, PSD, TIF, EPS) i metody kalibracji (izotropowa równoskalowa [Helmerta], anizotropowa róŝnoskalowa[afiniczna], biliniowa, bikwadratowa i bisześcienna). Składanie skalibrowanych map rastrowych w mapy do celów projektowych w układzie jednostkowym i jednostkowym wstęgowym. Pokaz na Ŝywo kalibracji metodą afiniczną oraz elementów pomiarów (wektoryzacji) i projektowania na RMDCP. W słownikach wyrazów obcych pojęcie raster oznacza przyrząd złoŝony z dwóch poliniowanych płytek szklanych (a z łac. rastrum to grabie?) słuŝących do rozłoŝenia oryginału obrazu na punkty. Współcześnie ten przyrząd nazywa się skanerem a punkty to piksele, najmniejsze dwuwymiarowe elementy obrazu o przypisanych atrybutach jak np. kolor, intensywność. A samo skanowanie to rozbijanie obrazu na te najmniejsze punkty, co z kolei wiąŝe się z rozdzielczością dpi (dots-per-inch) tzn. liczbą linii na cal (25,4 mm). Rozdzielczości 300 i 400 dpi uwaŝane są za inŝynierskie, nie gubiące szczegółów z mapy gdzie najcieńsze linie rysowane są grubością 0,18 mm, bowiem 300 dpi oznacza, ze piksel ma wymiary 0,085 mm (25,4:300) a przy 400 dpi piksel ma 0,064 mm (25,4:400). Podczas kalibracji map mamy do czynienia z tzw. współrzędnymi pikselowymi, dzięki którym moŝemy łatwo rozpoznać jaka była rozdzielczość skanera. Istnieją jeszcze pojęcia rozdzielczości optycznych i interpolowanych. Natomiast skanowanie map analogowych oznacza zamianę nośnika treści mapy z folii, kalki czy papieru na nośnik elektroniczny, inaczej komputerowy. Bardzo istotnym zagadnieniem przy pracy na mapach rastrowych jest format zbioru pikseli, poniewaŝ decyduje o rozmiarze zbioru a ten rzutuje na szybkość operowania mapą rastrową. W poniŝej zaprezentowanej tabeli podaje się za [17] wielkości zbiorów w wybranych formatach z zeskanowanej, tej samej mapy. Format Pełna nazwa formatu Wielkość zbioru (bajtach) EPS Encapsulated Post Script TIFF Tag Image File Format PSD Photoshop File Format BMP Windows Bitmap TGA Targa File Format PCX Zsoft PCX file format JPG Joint Photographic Experts Group Dodać naleŝy, Ŝe rozwaŝając wielkość zbiorów trzeba brać pod uwagę metodę kodowania i kompresji. str. 21

23 Lp. Zagadnienie Porównanie projektowania na mapie str. 22 rastrowej i analogowej 1 Kartometryczność Po zeskanowaniu mapy (z klauzulą, opisami i podpisami), poddaje się ją kalibracji na wszystkie krzyŝe siatki współrzędnych (co najmniej metodą afiniczną, transf. metodą Helmerta jest wykluczona). Wczytana do posiadanego systemu skalibrowana mapa (np. do CadRastra, MicroStation, C- Geo) jest produktem doskonalszym od oryginału. A np. mapa wstęgowa (tak często stosowana przy projektowaniu obiektów liniowych) składająca się z kawałków skalibrowanych sekcji, ulokowana na jednej warstwie elektronicznej zachowuje na całym obszarze 2 Technika projektowania Mapa do celów projektowych rastrowa ± analogowa ± jednolity układ współrzędnych. Przy pomocy pasków narzędziowych. Do dyspozycji jest pełny aparat matematyczny (geometria analityczna, rachunek współrzędnych), którym dysponuje kaŝdy system mapy numerycznej mogący współpracować z mapą rastrową. + + Zachowują się wszelkie ułomności w postaci mniejszych (folie), lub większych (kalki, papiery) skurczy. Mapy wstęgowe, powstałe w wyniku połączenia taśmami klejącymi poszczególnych kawałków sekcji na folii nie są w stanie zachować jednolitego układu współrzędnych na całym obszarze. Tym samym ich globalna kartometryczność pozostawia wiele do Ŝyczenia. Manualna z reguły przy pomocy tzw. podziałek architektonicznych. W biurach projektów praktycznie nie stosuje się cyrkli i podziałek transwersalnych. Projekty kreśli się najpierw w ołówku a następnie tuszem. - Uwagi Autor przeprowadził drobny, ale bardzo waŝny eksperyment związany z kalibracją mapy opisany w [2]. A skurczom podlegają nawet folie, co zauwaŝył po przeprowadzeniu eksperymentów i opisał autor w [3]. - Z długoletniego doświadczenia autora wynika, Ŝe zawsze (zawsze!!!) opracowane manualnie projekty zawierały istotne nieścisłości i niejednoznaczności. 3 MoŜliwość korekty projektu 4 Wymiarowanie projektu Z reguły obiekty budowlane projektuje się na kilku warstwach elektronicznych ( mapa rastrowa powinna być na osobnej, nietykalnej warstwie). Zaprojektowane obiekty moŝna usunąć i zaprojektować je od nowa, bądź wykorzystać opcje przesuwania i obrotu wskazanych obiektów. Tradycyjne zwymiarowanie( z reguły są to odległości) moŝna zrealizować za pomocą aparatu matematycznego posiłkując się współrzędnymi zaprojektowanych obiektów budowlanych i zwektoryzowanymi, wybranymi punktami mapy rastrowej przedstawiającymi : osie ulic, linie granic, ogrodzeń, krawęŝników itp. W niektórych, uzasadnionych przypadkach, w celu wykluczenia ew. wpadki moŝna zaŝyczyć sobie pomiar w terenie wybranych punktów. + + Istnieją dwie moŝliwości korekty : mechaniczna i chemiczna. Narysowane na prawej stronie tuszem obiekty usuwa się z reguły Ŝyletką ( uszkadzając przy okazji warstwę matową) lub likwiduje się rysunek przy pomocy specjalnych płynów. Wymiarowanie na mapach analogowych realizowane jest z reguły przy pomocy skalówek archtektonicznych. Nie jest ono najdokładniejsze. Często geodeta ma dylemat nie rozstrzygnięty Ŝadnym przepisem co jest waŝniejsze: podana miara z wymiarowania, czy miara starannie odczytana ( z uwzględnieniem skurczu papieru) przy pomocy cyrkla i podziałki transwersalnej. Czasami dochodzi do omyłek mających finał na sali sądowej co jest przytoczone w [4]. - - Korekty projektów zdarzają się z róŝnych przyczyn, najczęściej są to Ŝyczenia Inwestora. Nie trudno sobie wyobrazić jak kłopotliwa jest korekta projektu wykonanego ręcznie. Najnowsza norma Rysunek budowlany Oznaczenia graficzne stosowane w projektach zagospodarowania działki lub terenu [6], oprócz tradycyjnego wymiarowania (Tablica 4) - Lp. 4-1, po raz pierwszy przewiduje wymiarowanie przy pomocy współrzędnych Lp Projekt wg. Normy nie tylko powinien mieć postać graficzna ale i matematyczną w postaci współrzędnych wydrukowanych na papierze i postaci pliku tekstowego dołączonego

24 5 Reprodukcja (wydruk) projektu z mapą do celów projektowych 6 Uzgodnienie projektu 7 Wytyczanie zaprojektowanych obiektów budowlanych 8 Stwierdzanie zgodności realizacji obiektów z projektem Gotowy projekt moŝna przesłać do wydruku za pomocą poczty elektronicznej. Firmy zajmujące się wydrukiem (plotowaniem) gotowych dokumentacji posiadają plotery róŝnych firm i trzeba mieć to na uwadze. Np. dla ploterów firmy Hewlett Packard trzeba przygotować format HPGL (Hewlett Packard Graphics Language). Bardzo uŝyteczny jest teŝ format PDF. Projekt zagospodarowania działki lub terenu moŝe być uzgodniony za pomocą internetu. Autor zaproponował to rozwiązanie w GEODECIE 3/2008 [10] ( - zakładka Nasza Dydaktyka ). Nie naleŝy wykluczyć nieco innych sposobów w uzgadnianiu przez internet. Dzięki współrzędnym, które powstaną na etapie projektowania, projekt będzie gotowy do wytyczenia z marszu np. przy pomocy techniki satelitarnej co zostało przetestowane i opisane w [5] i [11]. Zdefiniowane przy pomocy współrzędnych obiekty budowlane posłuŝą do porównania ich ze współrzędnymi z inwentaryzacji powykonawczej. Zagadnienie zgodności, bądź jej braku będzie sprawą oczywista Mapę z gotowym projektem Biuro Projektów musi dostarczyć pod adres firmy zajmującej się wydrukiem kompletów gotowej dokumentacji. A tu juŝ nie będzie innego wyjścia jak zeskanowanie przyniesionego materiału a następnie wydrukowanie niezbędnej ilości egzemplarzy. Trzeba odwiedzić siedzibę ZUDP i zrealizować utarty w danym powiecie tok postępowania. Projekt opracowany na mapie analogowej gwarantuje problemy i kłopoty. Zostało to wielokrotnie opisane przez autora np. w [3] i [4]. Porównanie papierowego, często niejednoznacznego projektu z wynikami inwentaryzacji powykonawczej jest kłopotliwe do dokumentacji na płycie CD. W PG 5/2005 [4] autor zamieścił stosowne rysunki z cytowanej Normy. NaleŜy przypuszczać, Ŝe kopiowanie mapy z projektem poprzez naświetlanie na papierze ozalidowym (uczulonym związkami dwuazowymi) i wywoływania w oparach amoniaku przeszło juŝ do historii. ZUD-y nie dojrzały jeszcze do uzgadniania przez internet a projektanci nie oswoili się jeszcze z wymiarowaniem w postaci współrzędnych. NaleŜy przypuszczać, Ŝe tam gdzie zostanie uruchomiona druga, internetowa ścieŝka uzgadniania to branŝa projektowa szybko przestawi się na wykorzystanie internetu. Tzw. Opracowanie geodezyjne projektu przewidziane w [8], instrukcjach i wytycznych geodezyjnych G-3; G-3.1 i G-3.2 będzie czynnością marginalną. NaleŜy zauwaŝyć, Ŝe obiekty budowlane wyraŝone w postaci współrzędnych są tworami bezbłędnymi, jeŝeli pominiemy śladowe zniekształcenia odwzorowawcze w ukł Wnioski Z Tablicy 1 wynika, Ŝe analizując za (plusy) i przeciw (minusy) mecz wygrała mapa rastrowa w stosunku 8:0. Ponadto mapa rastrowa pozwoli na bezproblemowe, dopuszczalne dwukrotne pomniejszenie lub powiększenie wyjściowej mapy analogowej. A idąc dalej, projektanci esteci mogą zaŝyczyć sobie wektoryzacji takiej mapy w celu stworzenia mapy numerycznej. Nie jest to jednak zabieg niezbędny. str. 23

25 Gm. Przytyk - mapa do celów projektowych Na mapie powinny być opisane współrzędne co najmniej dwóch krzyŝy siatki współrzędnych str. 24

26 Kalibracja eksperyment str. 25

27 Kalibracja metodą Helmerta i metodą afiniczną str. 26

28 Temat 7 : Hybrydowe mapy do celów projektowych (HMDCP) str. 27

29

30 Temat 8 : Zagadnienie uzgadniania projektów w ZUDP w tym propozycja uzgadniania przez internet ( artykuł autora w Magazynie GEODETA 3/2008 ). Zakres uzgodnień w świetle art. 34 Prawa budowlanego. str. 28

31 Skala wydruku 1 : 1000

32 Regionalne Centrum jest opisane 218 punktami (bez małej architektury) str. 29 A

33

34 TECHNOLOGIE Uzgadnianie on-line projektów obiektów budowlanych w ZUDP (Zespołach Propozycja nie Uzgadnianie lokalizacji obiektów budowlanych w Zespołach Uzgadniania Dokumentacji Projektowej wymaga radykalnego usprawnienia. Zagadnienie to nabiera szczególnej wagi po przyznaniu Polsce i Ukrainie organizacji Euro Autor proponuje, aby uzgadnianie odbywało się wyłącznie za pośrednictwem internetu. Być może w niektórych powiatach tak już się dzieje. Jerzy Gajdek Stosowne urzędy w powiatach grodzkich i ziemskich i branża projektowa są pod ciągłym ostrzałem krytyki inwestorów za ślamazarne procedury formalno-projektowe. W tej sytuacji podejmowane są różne próby usprawnienia załatwiania wszelkich formalności. Jedną z nich była próba likwidacji ZUDP. Na szczęście nie doszło do tego i światli projektanci odetchnęli z ulgą, nie wyobrażają sobie oni bowiem projektowania bez tej instytucji. Należy jednak wyciągnąć wnioski i odpowiedzieć na pytanie, dlaczego próbowano zlikwidować ZUDP. Autor, po publikacji Technologia projektowania obiektów budowlanych na mapach elektronicznych [4], otrzymał z całej Polski obszerną korespondencję, w której jeden motyw był wspólny ZUDP są potrzebne, ale kompetencje i merytoryczna wiedza odpowiedzialnych za ich działalność urzędników są niekiedy żenujące. Dodać należy do tego opieszałość i arogancję administracji w załatwianiu spraw. Jeżeli jeszcze wytkniemy horrendalne ceny za uzgodnienie każdego metra obiektu, to nie należy się dziwić, że ZUDP są traktowane jak zło konieczne. Autor już w ubiegłym roku przedstawił w sprawie uzgodnień propozycje na XIX Sesji NT w Nowym Sączu [6] i powtórzył je w na II Ogólnopolskiej KNT Katedry Geodezji Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów-Polańczyk-Solina [7]. Wszystko wskazuje na to, że nikt się tymi propozycjami nie przejął. Stan przepisów prawa Art. 34 Prawa budowlanego [12] stanowi m.in., że: Projekt budowlany powinien zawierać: 1) projekt zagospodaro- wania działki lub terenu, sporządzony na aktualnej mapie, obejmujący: określenie granic działki lub terenu, usytuowanie, obrys i układy istniejących i projektowanych obiektów budowlanych, sieci uzbrojenia terenu (...) ze wskazaniem charakterystycznych elementów, wymiarów, rzędnych i wzajemnych odległości obiektów, w nawiązaniu do istniejącej i projektowanej zabudowy terenów sąsiednich. Z kolei w art. 3 zapisano, że przez obiekt budowlany należy rozumieć: a) budynek wraz z instalacjami i urządzeniami technicznymi, b) budowlę stanowiącą całość techniczno-użytkową wraz z instalacjami i urządzeniami, c) obiekt małej architektury. Przez budowle należy rozumieć każdy obiekt budowlany niebędący budynkiem lub obiektem małej architektury, jak: lotniska, drogi, linie kolejowe, mosty, wiadukty, estakady, tunele, przepusty, sieci techniczne, (...), sieci uzbrojenia terenu (...). Jedynym aktem wykonawczym o uzgadnianiu jest rozporządzenie z 2 kwietnia 2001 r. w sprawie geodezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu oraz zespołów uzgadniania dokumentacji projektowej (ZUDP) [14]. W rozdziale 3 wymienione są tylko te sieci uzbrojenia terenu, które należy uzgodnić. Jeżeli zapisy z rozdziału 3 skonfrontujemy z przytoczonymi powyżej artykułami Prawa budowlanego, to w pełni unaocznimy sobie ułomność rozporządzenia. Jest jeszcze jedno zagadnienie, które wystawia nie najlepszą notę temu aktowi wykonawczemu. Otóż mapa i projekt (sieci uzbrojenia terenu 9 ust. 4) mogą być sporządzone także na komputerowych nośnikach informacji. A więc część (sieci) można projektować nowocześnie, a resztę (dominującą, z obiektami kubaturowymi włącznie) po staremu, czyli na mapach analogowych, zgodnie z archaicznym rozporządzeniem sprzed 23 lat [13]. Propozycja nowego rozwiązania Rzeszowski MODGiK od lipca 2007 szczyci się posiadaniem mapy numerycznej w układzie 2000 prowadzonej w systemie MicroStation. Do kompletności mapy zgodnie z 24 instrukcji technicznej K-1 [8] brakowało tylko warstwy (warstw) z nakładką tematyczną R realizacyjne uzgodnienia projektowe. Nakładka ta została wykonana przez OPGK Rzeszów S.A. na zlecenie Wydziału Geodezji UM Rzeszowa. Ponad dwa tysiące map do celów projektowych z uzgodnionymi projektami poddano zabiegowi skanowania, kalibracji i wektoryzacji. Wektoryzowane były nie tylko sieci uzbrojenia terenu, ale również pozostałe obiekty budowlane (z budynkami i budowlami), czyli wszystkie obiekty, o których właśnie stanowi Prawo budowlane. Należy zadać zasadnicze pytanie, kto powinien być odpowiedzialny za współrzędne opisujące postać graficzną projektów. Odpowiedź może być tylko jedna biuro projektów (jednostka projektowania). W licznych publikacjach [1], [2], [3], [4], [6] i [7] autor uświadamia czytelnikom fakt, że przyszedł czas na zmiany. Polska Norma PN-B-01027:2002 [10] oparta na PN-EN ISO 11091:2001 [11] obowiązkiem tym jednoznacznie obarcza biura projektów. Jak pokazuje praktyka, wektoryzacja manualnie opracowanego projektu, prawie zawsze obarczonego błędami i niejednoznacznościami, nie likwiduje ich, tylko je powiela. Tych błędów można uniknąć, jeśli projekt zostanie opracowany za pomocą narzędzi systemu mapy numerycznej. Czynności te powinny być wykonane tylko i wyłącznie w biurze projektów. Sprawą drugorzędną będzie zagadnienie, czy w tym biurze współudział w zaprojektowaniu (usytuowaniu) obiektów budowlanych na mapie elektronicznej 24 MAGAZYN geoinformacyjny nr 3 (154) marzec 2008

35 TECHNOLOGIE Uzgadniania Dokumentacji Projektowej do odrzucenia Rys. 1. Projekt obiektu kubaturowego (kryta pływalnia) i trzech przyłączy na mapie numerycznej w układzie 2000 zaimportowanej do systemu C-GEO z systemu MicroStation będzie miał geodeta, czy też projektant poradzi sobie sam. Wydaje się, że ci projektanci, którzy na studiach zetknęli się z zagadnieniem projektowania na mapach numerycznych, powinni poradzić sobie sami. Już ponad 20 lat temu autor miał okazję w ramach pracy w Biurze Projektów Budownictwa Komunalnego w Rzeszowie zwymiarować w postaci współrzędnych (a więc zgodnie z przyszłą PN [10]) wszystkie obiekty budowlane dużego osiedla Misiągiewicza w Przeworsku. W sumie było to ponad tysiąc punktów i zważywszy na ówczesną technikę obliczeniową, było to zadanie bardzo pracochłonne. Warto dodać, że podczas tego matematyczno-geodezyjnego opracowania wykryto wiele błędów i niejednoznaczności, co pozwoliło uniknąć niewątpliwych strat finansowych, jakie zaistniałyby w trakcie realizacji osiedla [3]. Sumując powyższe rozważania, autor uważa, że uzgodnienie zaprojektowanych obiektów może się odbyć za pośrednictwem internetu. Do ZUDP należy przesłać następujące materiały: 1. Mapę do celów projektowych z projektem zagospodarowania działki lub terenu w formacie graficznym WMF (rys.1.) z opisem współrzędnych co najmniej dwóch krzyży siatki współrzędnych w celu sprawnego zidentyfikowania lokalizacji inwestycji. Format graficzny WMF (Windows Metafile Format) zawiera instrukcję dla systemu operacyjnego Windows, jak wyświet lać grafikę wektorową i rastrową. Pliki WMF zajmują mniej miejsca niż zawierające te informacje bitmapy. 2. Plik tekstowy z odpowiednio opisanymi współrzędnymi punktów obiektów budowlanych (patrz tab.). Wysłany materiał powinien być opatrzony kwalifikowanym podpisem elektronicznym. W drugą stronę ZUDP ma do przesłania protokół z uzgodnienia i rachunek płatny przelewem bankowym. Punkty PROJEKTOWANEJ PŁYWALNI OBLICZONE W RÓŻNYCH SYSTEMACH Jerzy Gajdek, geodeta, system C-GEO Paweł Delekta, architekt, system AutoCad 2006 Nazwa x y Nazwa x y punktu punktu P P P P P P P P P P P P P P P P Na konkretnym przykładzie Przedstawione dane, tzn. rysunek w formacie WMF (rys. 1) i plik tekstowy (lewa strona tabeli), powstały w wyniku zaprojektowania obiektu kubaturowego (kryta pływalnia) i trzech przyłączy na mapie numerycznej w układzie 2000 zaimportowanej do systemu C-GEO z systemu MicroStation. Pływalnię zaprojektowano w ten sposób, żeby spełniła dwa warunki: lico ściany P6-P5 było równoległe do DS Alchemik (punkty A1, A2) i odległe o niego o 23,00 m, naroże P6 było wysunięte w stosunku do rzutu prostokątnego punktu A1 na prostą P6-P5 o 24,00 m. Ponieważ system C-GEO jest stworzony raczej z myślą o geodetach, autor postanowił uwiarygodnić swoje rozważania, prosząc architekta Pawła Delikata z renomowanego Biura Projektów Orlewski o zaprojektowanie pływalni w systemie AutoCAD 2006 na tej samej mapie numerycznej. Otrzymane współrzędne zaprezentowane są w prawej części tabeli. Różnice we współrzędnych sięga- 25 MAGAZYN geoinformacyjny nr 3 (154) marzec 2008

36 TECHNOLOGIE Co dalej z projektem? Końcowym efektem dla biura projektów będzie protokół z uzgodnienia przesłany internetem wraz z rachunkiem, natomiast dla danego ośrodka dokumentacji aktualna warstwa z wszystkimi projektowanymi i uzgodnionymi obiektami budowlanymi. Rys. 2 przedstawia fragment mapy numerycznej z hipotetycznego ośrodka dokumentacji (ZUDP) z zaprojektowanymi powyżej obiektami budowlanymi. Przysłany do ZUDP materiał należy zarchiwizować w postaci elektroniczwstęgowy), to należy zeskanować i skalibrować osobno każdą część mapy wstęgowej i dopiero później połączyć je na jednej warstwie pliku, co zapewni właściwą kartometryczność całej mapy. Mając przygotowaną mapę rastrową, możemy wykonać identyczne czynności jak w projektowaniu na mapie numerycznej. Biorąc pod uwagę przedstawiony przykład projektowania, należałoby wcześniej wykonać jeszcze drobną czynność zwektoryzować wyjściowe naroża (punkty A1 i A2) DS Alchemik. Rys. 2. Fragment mapy numerycznej z hipotetycznego ośrodka dokumentacji (ZUDP) z zaprojektowanymi obiektami budowlanymi jące kilku mm wynikają z tego, że system AutoCAD nie uwzględnia poprawek odwzorowawczych i poprawki ze względu na poziom morza. Płynie z tego praktyczna wskazówka, że w systemach map numerycznych powinny istnieć opcje włączania i wyłączania tych poprawek. W przypadku projektowania uwzględnienie poprawki odwzorowawczej powinno być wyłączone, natomiast uwzględnienie poprawki ze względu na poziom morza (w Rzeszowie śr. 200 m n.p.m.) powinno być włączone. Praktyczne znaczenie tych niuansów jest jednak do pominięcia na mapach w układzie Projektantom warto jeszcze zwrócić uwagę na problem właściwego osadzenia współrzędnych przy imporcie danej mapy numerycznej. Należy pamiętać o skierowaniu osi X na północ, a osi Y na wschód. nej. Dodatkowo można wykonać niezbyt pracochłonną czynność kalibracji pliku WMF z projektem (po przejściu np. na format jpg) i wczytać go (w kolorze niezasłaniającym warstwy mapy numerycznej z projektami) na osobną warstwę z projektami. Rys. 3 obrazuje taki stan rzeczy na tle mapy numerycznej z warstwą uzgodnionych projektów widzimy projekt w postaci rastrowej w kolorze seledynowym. Kalibracja została wykonana metodą afiniczną (m t =0,12 m) na podstawie 14 punktów siatki współrzędnych. Będzie to kontrola przysłanego pliku tekstowego opisującego grafikę projektowanych obiektów budowlanych i jednocześnie potrzebny podgląd na tle mapy numerycznej usytuowania projektu, którego widoczność można w każdej chwili wyłączyć. Kilka uwag o przygotowaniu map Na razie wciąż dominują w zasobie mapy do celów projektowych sporządzone na foliach. Można ten materiał zeskanować i po kalibracji (przynajmniej metodą afiniczną) na siatkę współrzędnych można taką mapę już w postaci rastrowej wprowadzić do komputera w posiadanym systemie mapy numerycznej. Warto tutaj przytoczyć tylko jedną uwagę jeżeli projekt położony jest na więcej niż jednej sekcji (dotyczy to zwłaszcza obiektów liniowych położonych na wielu sekcjach tzw. układ jednostkowy Oprogramowanie Nietrudno zauważyć, że obydwie strony, tzn. i branża projektowa, i ZUDP, będą musiały się przygotować do uzgadniania projektów przez internet. Wydaje się, że więcej problemów do pokonania będą mieli projektanci. Dla małych biur projektów problemem może być zakup licencji systemu mapy numerycznej. W rachubę wchodzi co najmniej kilkadziesiąt takich systemów w bardzo różnych cenach. Na drogie programy na pewno nie zdecydują się firmy małe, bo po prostu nie będzie to posunięcie ekonomiczne. Autorowi wydaje się, że dwa funkcjonujące na polskim rynku programy (choć nie aspirują one do rangi systemu umożliwiającego prowadzenie mapy numerycznej w ODGiK) powinny spełnić oczekiwania małych biur projektów. Są to C-GEO firmy Softline i Mikromap firmy Coder. Obydwa systemy zapewniają import podstawowych formatów, takich jak DXF/DWG, EWMAPA, DGN. W obydwu możemy wczytać rastry po uprzedniej kalibracji i wykonać wektoryzację wybranych punktów rastra. W obydwu można wykonać proces projektowania obiektów budowlanych, wykonania stosownych opisów punktów i wyeksportowania pliku tekstowego ze współrzędnymi. Niestety, systemy te nie posiadają biblioteki symboli i linii zgodnych z PN [10]. Tych linii i symboli jest sporo, różnią się w większości od tych z K-1. Z pewnością ten producent oprogramowania, który zainteresuje się branżą projektową, nie powinien narzekać na brak zamówień. W przypadku średnich i dużych biur projektów w rachubę będą wchodzić dwa najpoważniejsze i najdroższe systemy AutoCad i Microstation. Jeżeli chodzi o systemy funkcjonujące w powiatach, to wyniki ankiety przeprowadzonej przez Magazyn Geoinformacyjny GEODETa [9] pokazują, że prawie 26 MAGAZYN geoinformacyjny nr 3 (154) marzec 2008

37 TECHNOLOGIE Rys. 3. Kalibracja pliku wmf z projektem wszystkie dysponują oprogramowaniem do prowadzenia części geometrycznej EGiB. W tej sytuacji dodanie warstwy (warstw) z uzgodnionymi projektami do istniejących już danych nie będzie stanowić żadnego problemu. REKLAMA Wspólnymi siłami Dla powiatów, gdzie będą realizowane inwestycje związane zwłaszcza z Euro 2012, przedstawiona propozycja uzgadniania projektów budowlanych on-line, jest nie do odrzucenia. W realizacji zadania geodeci powiatowi powinni otrzymać wsparcie merytoryczne i finansowe od geodetów województw, wojewódzkich inspektorów nadzoru geodezyjnego i kartograficznego i wreszcie Głównego Urzędu Geodezji i Kartografii. Zdaniem autora propozycja jest prawie kompletnie dopracowana, ale jeżeli ktoś ją ulepszy bądź zaproponuje jeszcze coś ciekawszego, nie będzie to dla autora powodem do zmartwienia. Jerzy GAJDEK st. wykładowca w Katedrze Geodezji im. Kaspra Weigla Politechniki Rzeszowskiej LITERATURA [1] Gajdek J.: Mapy rastrowe i hybrydowe w projektowaniu obiektów budowlanych, Drogownictwo 2/2004, kalibracja.htm (zakładka ogłoszenia). [2] Gajdek J.: Sytuowanie obiektów budowlanych na mapach rastrowych, Przegląd Geodezyjny 3/2004; [3] Gajdek J.: Problemy wymiarowania i wytyczania projektowanych budynków, Przegląd Geodezyjny 5/2005. [4] Gajdek J.: Technologia projektowania obiektów budowlanych na mapach elektronicznych. Inżynier budownictwa 5, 6/2006 i 7-8/2006, (zakładka Inżynier budownictwa ); [5] Gajdek J.: Kilka uwag do wytycznych, GEODETA 1/2007; [6] Gajdek J.: Czy ZUDP staną na wysokości zadania w procesie realizacji autostrad i innych obiektów budowlanych na EURO 2012?, XIX Sesja NT z cyklu Aktualne zagadnienia w geodezji, SGP, GIG i inni, Nowy Sącz, czerwca 2007, org.pl (zakładka XIX KNT Nowy Sącz Referaty do pobrania); [7] Gajdek J.: System informacji o terenie a uzgadnianie zaprojektowanych obiektów budowlanych II Ogólnopolska Konferencja NT Kartografia numeryczna i informatyka geodezyjna, Katedra Geodezji im. Kaspra Weigla Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów-Polańczyk- Solina, września 2007 ( wbiis/kg zakładka zasoby); [8] Instrukcja Techniczna K-1 Mapa zasadnicza (dla map numerycznych), GGK, Warszawa 1998; [9] Pakuła-Kwiecińska K.: Powiatowa ankieta EGiB, GEODETA 11/2007; [10] PN-B-01027/2002 Rysunek budowlany Oznaczenia graficzne stosowane w projektach zagospodarowania działki lub terenu; [11] PN-EN ISO 11091/2001 Rysunek budowlany Projekty zagospodarowania terenu; [12 ] Prawo budowlane ustawa z 7 lipca 1994 r., DzU nr 156/2006 poz. 1118; [13] Rozporządzenie ministra gospodarki przestrzennej i budownictwa z 21 lutego 1995 r. w sprawie rodzaju i zakresu opracowań geodezyjno-kartograficznych i czynności geodezyjnych obowiązujących w budownictwie, DzU nr 25/1995; [14] Rozporządzenie ministra rozwoju regionalnego i budownictwa z 2 kwietnia 2001 w sprawie geodezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu oraz zespołów uzgadniania dokumentacji projektowej, DzU nr 38/2001; [15] Wytyczne techniczne G-3.1 Pomiary i opracowania realizacyjne, strona internetowa GUGiK MAGAZYN geoinformacyjny nr 3 (154) marzec 2008

38 Temat 9 : Wytyczanie obiektów budowlanych metodami klasycznymi i metodą satelitarną. Zagadnienie niezawodności wytyczenia pionowego i poziomego (ryzyko wytyczania od istniejących szczegółów terenowych) str. 30

39 str. 31

40 ZARZĄDZANIE ORGANIZACJA Proces on-line w wytyczaniu projektów obiektów budowlanych St. wykładowca Jerzy Gajdek, Politechnika Rzeszowska ARTYKUŁY PROBLEMOWE Wprowadzenie Wytyczanie obiektów budowlanych za pomocą odbiorników sa telitarnych korzystających z sygnałów z amerykańskich satelitów GPS i rosyjskich GLONASS staje się normalną praktyką na placach budów. W 2006 roku Naukowe Koło Geodetow GL B Politechniki Rzeszowskiej zaprosiło do Rzeszowa przedstawiciela firmy TOPCON z Warszawy (z odbiornikiem HiperPRO), aby przybliżyć tą technikę studentom Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska, wykonawstwu budowlanemu i geodezyjnemu oraz administracji budowlanej i geodezyjnej. Pokaz odbył się w trzech turach, a na łamach Inżyniera budownictwa [1] można się zapoznać z wykonanymi ćwiczeniami. W 2007 roku firma TOPCON wy pożyczyła odbiornik GL B-owi na okres wakacji. Przeprowadzono eksperymenty związane z bezpośrednim wyznaczeniem osi konstrukcyjnych na ławach ciesielskich i możliwości wykorzystania odbiornika do obsługi montażu (wyznaczania wskaźników konstrukcyjnych) na powtarzalnych kondygnacjach. Z pewnością najwyższy budynek w Europie (282,4), jaki powstanie w Warszawie u zbiegu ulic Chmielnej i Miedzianej [inf. w PB nr 1/2008] będzie obsługiwany za pomocą techniki satelitarnej. W niniejszym artykule autor skupia się głównie na wyznaczeniu osi konstrukcyjnych na ławach ciesielskich (drutowych). 2. Warunek sine qua non Warunkiem niezbędnym do posłużenia się techniką satelitarną jest konieczność transmisji do odbiornika GPS/GLONASS współrzędnych opisujących postacie graficzne projektowanych obiektów budowlanych. To, na jakim etapie te współrzędne mają powstać, budzi na razie kontrowersje. Dla części projektantów sprawa jest oczywista. Jeżeli mapa do celów projektowych jest w postaci elektronicznej [1], to pro jektując (sytuując) obiekty na tej mapie generuje się automatycznie współrzędne. Po zakończonym projektowaniu wystarczy nazwać odpowiednio te punkty i stworzyć plik tekstowy, który właśnie zostanie przesłany do odbiornika satelitarnego. Ale część projektantów uważa, że wystarczy tylko stworzyć rysunek nie zajmując się współrzędnymi. Zamiast komentarza, autor odsyła zainteresowanych do Polskiej Normy PN-B-01027/2002 [3], gdzie w Tablicy 4.2 podaje się, że drugą formą wymiarowania jest określenie współrzędnych. Norma poświęcona jest projektowaniu, więc wniosek nasuwa się sam współrzędne powinny powstać w biurze projektów. A że jest to zadanie możliwe do wykonania, autor zaprojektował w systemie C-GEO budynek z pew- Rys. 1. Projekt budynku (kryta pływalnia) na mapie numerycznej w układzie 2000 zaimportowanej z systemu MicroStation do systemów C-GEO i AutoCAD PRzeglĄd budowlany 5/2008

41 ZARZĄDZANIE ORGANIZACJA Tabela 1. Zagadnienie wytyczania on-line obiektów przy możliwości uzyskiwania danych w czasie rzeczywistym Jerzy Gajdek Katedra Geodezji im. Kaspra Weigla Politechniki Rzeszowskiej System C-GEO v.8 Paweł Delekta Architekt w Biurze Projektów ORLEWSKI w Rzeszowie System AutoCad 2006 Sylwester Podulka Zakład Geometrii i Grafiki Inżynierskiej Politechniki Rzesz. System AutoCad 2002 P P P P P P P P nymi warunkami do istniejącego budynku (odsunięcie i przesunięcie w stosunku do naroży A1 i A2) rys. 1 i poprosił o wykonanie czynności zaprojektowania w systemie AutoCAD dwóch młodszych kolegów. Wyniki zamieszczone zo stały w tabeli 1. Różnice są milimetrowe. Określone w ten sposób współrzędne mogą posłużyć do uzgodnienia za pomocą internetu w Ze spole Uzgadniania Dokumentacji Projektowej zaprojektowanych (usytuowanych) obiektów budowlanych. Szerzej z tym zagadnieniem moż na się zapoznać w [9]. Warto dodać, że układ 2000 ma obowiązywać w całej Polsce od 1 stycznia 2010 roku. Grodz ki Ośrodek Dokumentacji Geo dezyjnej i Kartograficznej w Rzeszo wie szczyci się mapą numeryczną w systemie MicroStation w układzie 2000 od lipca Zaprezentowany przykład jest nawiązaniem do eksperymentu opisanego w Inżynierze Budownictwa [1] nr 7 8/2006. Wówczas wytyczono punkty P1-P8, które przy tradycyjnym podejściu do zagadnienia wytyczenia budynku są eta pem pośrednim do utrwale nia go poprzez zespoły linii (w osiach lub obrysie) wyznaczone za pomocą zwykłych teodolitów na ławach ciesielskich (drutowych), często też wzmocnione tzw. punktami zabezpieczającymi (pod ławami na poziomie terenu). Etap ten PRzeglĄd budowlany 5/2008 można całkowicie pominąć wyznaczając ślady prostych, bezpośrednio na ławach ciesielskich. Należy zauważyć, że teren bezpośrednio pod przyszłym budynkiem niekoniecznie musi być splantowany i oczyszczony, co niekiedy ma dość istotne znaczenie dla kierownika budowy (nie przeszkadza to wytyczeniu). Przyglądając się rysunkowi 3 w [1], warto zwrócić uwagę na duże różnice pomiędzy projektowaniem manualnym (rysunek rastrowy) a projektowaniem komputerowym. Aby w pełni zrozumieć zagadnienie wytyczenia on-line, przypomniane zostanie zagadnienie obliczenia miary bieżącej a i domiaru b (inaczej odciętej i rzędnej) rzutu ortogonalnego punktu (P3) o znanych współrzędnych na prostą (P6-P5) zadaną dwoma punktami też o znanych współrzędnych. Prostą nazwiemy bazą o wskazanym początku (P6) i końcu (P5). Wskazane współrzędne, oznaczenia i wyliczenia należy prześledzić posiłkując się tabelą 1 i rysunkiem 2. Klasyczne obliczenie odciętej a i rzędnej b polega na rozwiązaniu trójkąta prostokątnego P6, P5, P3, w którym na razie w sposób niejawny dysponujemy przeciwprostokątną c i kątem β. Tę przeciwprostokątną wyliczymy korzystając z twierdzenia Pitagorasa: c P P P P P P P P X Y = 2 ( ) P P P P P P P P gdzie przyprostokątne w rachunku współrzędnych nazywa się przyrostami współrzędnych. Oblicza się je następująco: X P6-P3 = X P3 X P6 = = Y P6-P3 = Y P3 Y P6 = = Z kolei kąt β (w gradach) możemy obliczyć jako różnicę dwóch azymutów: β = A P6-P3 A P6-P5 = g = g Sposób obliczenia azymutu ze współrzędnych dwóch punktów przedstawiono w [1] nr 7-8/2006, dlatego pomija się tutaj oblicze nia powyżej zapisanych azymutów A P6-P3 i A P6-P5. W końcu otrzymamy: a = c cos β = x cos g = b = c sin β = x sin g = Po zapoznaniu się z przedstawionym sposobem obliczania odciętej (a) i rzędnej (b), można przystąpić do wirtualnego wytyczenia krytej pływalni. Na początku należy przystąpić do wytyczenia położeń g ARTYKUŁY PROBLEMOWE 41

42 ZARZĄDZANIE ORGANIZACJA ARTYKUŁY PROBLEMOWE Tabela 2. Nr słupka pod ławę ciesielską słupków Ł1 Ł19 (z żerdzi bądź krawędziaków), do których na określonym poziomie, z reguły ppp (poziomie posadowienia parteru) przymocowane będą ławy ciesielskie. Załóżmy, że kierownik budowy mając odpowiednią wiedzę (głównie dotyczącą głębokości wykopu) zadysponował, że ławy te powinny otaczać skrajne gaba- Tabela 3. a Ł1 ok. 77,8 2,00 Ł2 88,83 2,00 Ł3 88,83 ok. 1,0 Ł4 88,83 ok. 16,2 Ł5 88,83 19,23 Ł6 ok. 85,8 19,23 Ł7 82,83 ok. 50,7 Ł8 82,83 53,68 Ł9 ok. 79,8 53,68 Ł10 ok. 10,0 53,68 Ł11 7,00 53,68 Ł12 7,00 ok. 50,7 Ł13 ok. 1,0 19,23 Ł14 2,00 19,23 Ł15 2,00 ok. 16,2 Ł16 2,00 ok. 1,0 Ł17 2,00 2,00 Ł18 ok. 6,0 2,00 Ł19 ok. 10,0 2,00 Nr wskaźnika a 21 80,830 ok. 2, ,830 ok. 2,00 b b ryty obiektu w odległości 2,00 m. W tej sytuacji wskazując jako bazę tyczenia punkty P6 (początkowy) i P5 (końcowy) ustalimy położenie w stosunku do tej bazy położenia słupków (a i b) od Ł1 do Ł19. Będzie to swoisty prostokątny układ lokalny (P6 początkiem układu) wytyczanego budynku tabela 2. Włączając ruchomy odbiornik satelitarny GPS/GLONASS działający w trybie RTK (Real Time Kinematic) w stosunku do stacji bazowej (drugi, nieruchomy tzw. odbiornik bazowy ustawiony na punkcie o znanych współrzędnych możliwe wytyczanie i pomiar do ok. 2 km od stacji bazowej) lub stałej stacji referencyjnej (w 2007 zamontowano na budynku P Politechniki Rzeszowskiej piątą stację referencyjną w Polsce z możliwością wytyczania i pomiaru do około 25 km) możemy uzyskać w czasie rzeczywistym współrzędne X i Y tyczki z zamocowanym odbiornikiem GPS/GLONASS (fot. 1). Na fotografii 2 na planie pierwszym widzimy odbiornik bazowy, a w głębi odbiornik ruchomy. Zdjęcie pochodzi z dużego pokazu zorganizowanego przez Naukowe Koło Geodetów GL B Politechniki Rzeszowskiej z zastosowań techniki satelitarnej w budownictwie, o czym wspomniano w [1]. Mając w danym momencie czasowym X i Y położenia tyczki i włączony program, obliczenie odciętej (a) i rzędnej (b) obserwujemy właśnie te dwa składniki i bez Fot. 1. większych problemów znajdziemy położenia zaprogramowanych punktów; w naszym przypadku położenia miejsc, gdzie wkopiemy słupki pod ławy ciesielskie patrz [8] str. 89. Zanim czytelnik zechce prześledzić rysunek 2 i tabelę 2, aby zrozumieć na czym polega ten proces wytyczania, autor sugeruje, aby zastanowić się jakie odczyty a i b w kontrolerze odbiornika GPS/ GLONASS (tachimetru) powinniśmy mieć, aby trafić do punktów P6 i P5, czyli punktów wskazanych jako punkty odniesienia (zdefiniowanych jako baza lub inaczej lokalny układ współrzędnych). Otóż, po znalezieniu się w punkcie P6 23 ok. 88,83 0, ok. 88,83 17, ,830 ok. 19,23 26 ok.82,83 51, ,830 ok. 53, ,000 ok. 53,68 29 ok. 7,00 51, ,000 ok. 19,23 31 ok. 2,00 17, ok. 2,00 0, ,000 ok. 2, ,000 ok. 2,00 Fot PRzeglĄd budowlany 5/2008

43 zarządzanie organizacja som: Łukaszowi Szarkowi, Annie Karaś i Pawłowi Tokarzowi za ich oraz członków Koła pracę, która przyniosła tak wiele satysfakcji. Rys. 2. Budynek krytej pływalni otoczony ławami ciesielskimi (drutowymi), na których naniesiono bezpośrednio przy pomocy odbiornika GPS/GLONASS obrys (osie konstrukcyjne) Autor, który jest opiekunem NKG GL B w Politechnice Rzeszowskiej pragnie wyrazić uznanie i podziękowanie kolejnym trzem prezepowinniśmy mieć na kontrolerze a=0,00 i b=0,00. Z kolei w punk cie P5 powinniśmy otrzymać a=86,83 i b=0,00. Przykładowo na punkcie Ł17 po winniśmy mieć a = 2,00 i b = 2,00. Istotną uwagą będzie to, iż wy tyczając położenia słupków pod ławy ciesielskie odbior nik będziemy mogli trzymać rękami, co zapewni dokładność 1 3 cm. W przypadku wyznaczania wskaźników wyznaczających zespoły prostych (wyznaczających osie, rzadziej obrysy), tyczka z odbiornikiem powinna być od powiednio przystawiana do ław i utrzymywana w pionie za pomocą ciężkiego stojaka z uchwytem szczypcowym. Precyzja odpowiednich odczytów a i b powinna być realizowana z dokładnością 0,001 m. W tabeli 3 mamy dane, które obrazują przedstawioną kwestię. i duży pokaz między innymi dla wykonawczej branży budowlanej z wytyczania obiektów w czasie rzeczywistym za pomocą techniki satelitarnej. Młodzież udowodniła w sposób praktyczny, że przyszedł czas na zmiany. BIBLIOGRAFIA [1] Gajdek J., Technologia projektowania obiektów budowlanych na mapach elektronicznych Inżynier budownictwa 5/2206; 6/2006 i 7 8/ zakładka Inżynier Budownictwa [2] Gajdek J., Mapy rastrowe i hybrydowe w projektowaniu obiektów budowlanych. Drogownictwo 2/ pk.edu.pl/kalibracja.htm zakładka ogłoszenia [3] Polska Norma PN B / 2002 Rysunek budowlany Oznaczenia graficzne stosowane w projektach zagospodarowania działki lub terenu [4] PN EN ISO / 2001 Rysunek budowlany Projekty zagospodarowania terenu [5] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 21 lutego 1995 r. w sprawie rodzaju i zakresu opracowań geodezyjno kartograficznych i czynności geodezyjnych obowiązujących w budownictwie Dz. U. Nr 25/1995 r. [6] Gajdek J., Sytuowanie obiektów budowlanych na mapach rastrowych. Przegląd Geodezyjny 3/2004. [7] Gajdek J., Problemy wymiarowania i wytyczania projektowanych budynków. Przegląd Geodezyjny 5/2005 [8] Poradnik majstra budowlanego ARKADY Warszawa 1997 [9] Gajdek J., Propozycja nie do odrzucenia GEODETA 3/ Archiwum od ręki artykuły PRobleMowe 3. Komentarz W 2006 i 2007 roku chyba jedyne w Polsce Naukowe Koło Geodetów, działające na kierunku inżynieryjno budowlanym (Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Rzeszowskiej), dzięki firmie TOPCON z Warszawy przeprowadziło wiele eksperymentów PRzeglĄd budowlany 5/2008 archiwalne spisy treści na stronach www 43

44 Temat 10 : Sterowanie maszynami budowlanymi (koparki, spychacze, równiarki, rozściełacze, frezarki) wykorzystującymi technikę satelitarną. Katalog Szybsza praca, lepsze efekty. Strona tytułowa katalogu (36A) systemy 2D i 3D (GPS + GLONASS) str system 3D LPS (Local Positioning System przy pomocy tachimetrów z serwomotorami ) str. 5 system mmgps str. 5 i 11 system RSS ( Road Scanning System) str. 15 system Leveller str. 17 Katalog Nowoczesne pomysły na pomiary w budownictwie. Strona tytułowa katalogu (36B) str. 36

45

46

47

48

49

50

51

52

53 Temat 12 : Aktualność map a inwentaryzacja powykonawcza zrealizowanych obiektów budowlanych oraz problem pomiaru obiektów podlegających przykryciu. str. 39

54 str. 40

55 Temat 13 Pomiary osiadań i przemieszczeń niektórych obiektów budowlanych. str. 41

56 Dr hab. inŝ. Jerzy SĘKOWSKI, prof. PŚl., Dr inŝ. Krzysztof STERNIK, Politechnika Śląska, Gliwice USZKODZENIA BUDYNKU MIESZKALNEGO W NASTĘPSTWIE BŁĘDÓW W JEGO POSADOWIENIU DAMAGES OF A BLOCK OF FLATS DUE TO INCORRECT FOUNDATION Streszczenie Po kilkunastu latach uŝytkowania, w wielorodzinnym budynku mieszkalnym wystąpiły lokalnie uszkodzenia. W pracy, po krótkim scharakteryzowaniu obiektu i jego uszkodzeń, omówiono wyniki badań kontrolnych oraz wynikające z nich wnioski. Zdefiniowano przyczyny zaistniałej sytuacji i propozycje jej przeciwdziałania. Abstract After nearly twenty years of exploitation local damages have occurred in a block of flats. The paper presents the short characteristics of the damaged building, control investigation and the following conclusions. The reasons of the damage state have been defined as well as suggested remedies. 1. Wprowadzenie Na jednym z typowych dla lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych ubiegłego wieku wielorodzinnym budynku mieszkalnym wystąpiły lokalne uszkodzenia. Podobne sytuacje zdarzają się względnie często, jednakŝe w tym przypadku zwracały uwagę: nietypowy charakter i przebieg uszkodzeń, ich koncentracja w jednej części budynku oraz fakt, Ŝe wystąpiły one po kilkunastu latach w miarę spokojnej eksploatacji budynku. W prezentowanym referacie, po krótkiej charakterystyce obiektu oraz opisie zaistniałych uszkodzeń, omówiono wyniki przeprowadzonych badań oraz ich analizę. W jej następstwie zdefiniowano przyczyny oraz przedstawiono propozycje naprawy zaistniałej sytuacji. 2. Krótki opis budynku i istniejących uszkodzeń Z dostępnych materiałów archiwalnych wynikało, Ŝe istniejący budynek mieszkalny (rys.1) to obiekt wolnostojący, pięciokondygnacyjny całkowicie podpiwniczony o wymiarach w rzucie 38,79x12,39 m i wysokości 17,69 m oraz kubaturze 7338,6 m 3 i powierzchni uŝytkowej 1612,5 m 2. Niezdylatowany, trzyklatkowy, obiekt został posadowiony w sposób bezpośredni na Ŝelbetowych ławach fundamentowych. Budynek wyposaŝony jest w instalację elektryczną, teletechniczną, wodno-kanalizacyjną, gazową oraz c.o. W wybudowanym w latach , w technologii W-70, budynku juŝ z chwilą oddania do uŝytku pojawiły się pierwsze uszkodzenia. Skoncentrowały się one w 473

57 jego południowo-zachodnim naroŝniku, obejmując zachodnią ścianę szczytową, fragment przyległej ściany południowej oraz ściany wewnętrzne w rejonie klatki schodowej, a takŝe stropy. Były one na tyle początkowo niewielkie, Ŝe nie skutkowały podejmowaniem bardziej zdecydowanych działań w kierunku ich ograniczenia lub całkowitego wyeliminowania. Zarysowania mają zasadniczo przebieg pionowy lub poziomy, widoczny szczególnie na fragmencie ściany południowej (rys. 2). Uszkodzony naroŝnik Rys. 1. Wielorodzinny budynek mieszkalny w widoku od strony północno-zachodniej Rys. 2. Fragment ściany południowej z widocznymi zarysowaniami (X.2006 r.) Przebiegają one na linii łączenia elementów prefabrykowanych a ich rozwarcie dochodzi maksymalnie do 20 mm. Autorzy, mając moŝliwość makroskopowego porównania obrazu zarysowań obiektu w roku 2003 z aktualnym, nie dopatrzyli się rys dodatkowych, jak równieŝ progresji rys juŝ istniejących. O nieustabilizowanym jednak do końca, przynajmniej w tym 474

58 okresie, procesie rozwoju zarysowań świadczy m.in. fakt ich odnawiania się na zamalowanych powierzchniach wewnętrznych i powiększające się pola uszkodzonego tynku na zewnątrz obiektu. W przekonaniu części mieszkańców proces uszkadzania budynku wyraźnie nasilił się pod koniec lat 90-tych, ulegając spowolnieniu przez ostatnie kilka lat. Niepokojącym dla właściciela budynku był zwłaszcza fakt, Ŝe zdarzeń takich nie zaobserwowano na Ŝadnym z kilkunastu podobnych obiektów, zlokalizowanych w bezpośrednim sąsiedztwie. 3. Opis i wyniki przeprowadzonych badań Sytuacja opisana powyŝej moŝe wiązać się z trudnymi do zdefiniowania przyczynami. Charakter uszkodzeń budynku i ich umiejscowienie, a takŝe przebieg wskazywały na podłoŝe, jako potencjalną przyczynę ich wystąpienia. Stąd teŝ pierwszym krokiem było rozpoznanie warunków gruntowo-wodnych w podłoŝu i geotechnicznych warunków posadowienia budynku w obrębie uszkodzonej części, tym bardziej, Ŝe autorom nie udało się dotrzeć do dokumentacji geotechnicznej, wykonanej dla potrzeb budowy budynku Warunki gruntowo - wodne w podłoŝu Z dokumentacji wykonanej dla osiedla sąsiadującego bezpośrednio z budynkiem (ok.50 m) wynika, Ŝe teren ten leŝy na pograniczu dwóch jednostek geograficznych: Równiny Opolskiej i Progu Woźnickiego, utworzonych na ilastych osadach triasu górnego, przykrytych na powierzchni piaszczysto-gliniastymi utworami czwartorzędu. Pod względem hydrograficznym teren ten leŝy w zlewni Małej Panwi, w dorzeczu rzeki Odry. PodłoŜe budują utwory czwartorzędowe, reprezentowane przez powierzchniowo zalegające utwory wodnolodowcowe (piaski o róŝnej granulacji, w tym gliniaste) i podścielające je gliny zwałowe. We wnioskach tejŝe dokumentacji zalecono bezpośrednie posadowienie wszystkich budynków, ustalając jako wartość dopuszczalną nacisków na podłoŝe kpa. Nie przewidziano dylatacji budynków. Jeśli więc nasz budynek został w taki sam sposób zaprojektowany, to z pewnością wyniki cytowanej dokumentacji uznano za miarodajne równieŝ dla niego. Badania kontrolne podłoŝa w obrębie uszkodzonego naroŝnika budynku objęły łącznie cztery otwory badawcze (nr 1 4) i jedną odkrywkę fundamentową (W1). Lokalizację wszystkich otworów badawczych pokazano na rys. 3. Na rys. 4 przytoczono natomiast wybrany przekrój geotechniczny poprowadzony przez otwory 2-W1-4 (przekrój II-II). Rys. 3. Lokalizacja kontrolnych otworów badawczych 475

59 2 255,60 m n.p.m. 0,0 poziom terenu przyległego do budynku Przekrój II-II odkrywka W1 poziom posadzki piwnicy 255,80 m n.p.m ,80 m n.p.m. 0,0 poziom posadowienia 254,80 m n.p.m. 2,0 2,2 2,4 2,8 Pd (nasypowy) πp Pπ I L=0,12 I D=0,61 πp I L=0,12 3,0 1,3 1,5 1,7 1,9 2,0 2,65 2,7 Nm I L=0,20 3,9 4,3 Pg//Gp Pg I L=0,00 Gp I L=0,12 4,9 5,2 Pg//Gp I L=0,00 6,0 15m Rys. 4. Przekrój geotechniczny II-II Z badań tych wynikało, Ŝe podłoŝe w tej części obiektu budują powierzchniowo zalegające grunty piaszczyste, najprawdopodobniej nasypy oraz podścielające je czwartorzędowe grunty niespoiste (piaski drobne i średnie) w stanie średnio zagęszczonym (I D = 0,61 0,66) i wodnolodowcowe gliny, gliny piaszczyste oraz pyły piaszczyste w stanie twardoplastycznym (I L = 0,00 0,12). Nawiercono ponadto w podłoŝu (otwór nr 2) namuły organiczne w stanie twardoplastycznym (I L = 0,20), których próŝno szukać w dokumentacji geologicznej wykonanej dla potrzeb budowy pobliskiego osiedla mieszkaniowego. Wodę gruntową stwierdzono na głębokości 2,0 2,5 m ppt. Związana z utworami niespoistymi ma charakter swobodny lub lekko napięty Geotechniczne warunki posadowienia budynku. Jak juŝ wspomniano posadowienie budynku zaprojektowano z warunku nieprzekroczenia napręŝeń dopuszczalnych na podłoŝe na poziomie 180 kpa. Posadowiono go w sposób bezpośredni na Ŝelbetowych ławach fundamentowych o szerokościach B 0,6 1,5 m. Przy pełnym podpiwniczeniu budynku i minimalnym poziomie posadowienia D= 1,0 m ppp., zagłębienie ław fundamentowych w stosunku do powierzchni terenu wynosiło D= 2,2 m. Trzyklatkowy wielorodzinny budynek mieszkalny nie został zdylatowany. Dane powyŝsze w odniesieniu do sposobu i głębokości posadowienia budynku oraz geometrii ław fundamentowych potwierdziły badania kontrolne (odkrywka W1). Stan fizyczny nasypu określono jako średnio zagęszczony, przy pełnym kontakcie z fundamentem. 476

60 4. Przyczyny uszkodzeń budynku mieszkalnego W świetle wyników badań kontrolnych oraz analizy fragmentarycznej dokumentacji technicznej budynku (w tym dziennika budowy), za zasadniczą przyczynę jego uszkodzeń uznano błędne posadowienie budynku. Jego naroŝnik, w przeciwieństwie do pozostałej części, posadowiony został pośrednio na soczewce silnie odkształcalnych gruntów organicznych, zalegających ok. 2,0 m ppp (rys. 4). Wniosek ten potwierdzają zarówno charakter zarysowań, jak i ich umiejscowienie, korespondujące z geometrią i przestrzennym rozmieszczeniem warstwy namułów w podłoŝu. Zastanawiać moŝe w tej sytuacji niefrasobliwość projektanta, gdyŝ na istnienie takiego zagroŝenia wskazywało pierwotne ukształtowanie terenu z lokalnym jego obniŝeniem, w którym zwykle zbierała się woda i rosła roślinność. Z przekroju geotechnicznego (rys. 4) wynika, Ŝe bezpośrednio pod fundamentami uszkodzonego naroŝnika zalega piasek w kolorze szarym. Wobec braku odpowiednich zapisów w dzienniku budowy, gdzie wspomniano o wykopach fundamentowych dwukrotnie, nie sposób wyjaśnić pochodzenia wspomnianych piasków. Równie dobrze mogą one reprezentować pierwotnie zalegający nasyp niebudowlany, lecz mogą takŝe być następstwem lokalnej jego wymiany. Z analizy dostępnych materiałów wynika jednak, Ŝe zarówno jeden jak i drugi nie zostały przed wylaniem ław dostatecznie dogęszczone, podlegając w dodatku wpływom wody opadowej i mrozu. Stąd teŝ, zdaniem autorów, niewłaściwe wykonawstwo oraz okres prowadzenia robót ziemnych i fundamentowych (przełom roku 1980/81) moŝna uznać za dodatkowe przyczyny zaistniałej sytuacji. Efekty tych zaniedbań i błędów skutkowały pojawieniem się pierwszych zarysowań i pęknięć niemalŝe z chwilą oddania budynku do uŝytku. Były one skoncentrowane w rejonie południowo-zachodniego naroŝnika budynku i w sposób niezauwaŝalny rozwijały się do końca lat dziewięćdziesiątych. Wyraźne nasilenie zarysowań i spękań zaobserwowano na przełomie wieków. U podstaw ich wystąpienia leŝały w przekonaniu autorów co najmniej dwie przyczyny. Pierwszą były opady atmosferyczne, szczególnie intensywne w roku 1997 i kolejnym, drugą głębokie wykopy pod sieć kanalizacyjną, wykonywane wzdłuŝ ściany szczytowej w roku następnym. Znaczna sztywność budynku, w dodatku niezdylatowanego, wpływała opóźniająco na skutki jego nierównomiernych osiadań. Sztywność tę nieco osłabiały, na co zwrócił autor jednej z opinii technicznej, niestaranności wykonania poszczególnych elementów budynku i ich połączeń. Po przeanalizowaniu dostępnych danych uznano, Ŝe sytuacja nie jest awaryjna, a do podjęcia ostatecznej decyzji w odniesieniu do sposobu zabezpieczenia budynku przed dalszymi deformacjami konieczny jest monitoring. Miałby on objąć pomiary osiadań budynku i obserwacje zachowania się plomb. 5. Monitorowanie budynku W następstwie opinii opracowanej w roku 2003, podjęto decyzję o objęciu monitoringiem budynku. W tym teŝ celu zainstalowano dziewięć reperów i kilkanaście gipsowych plomb. Pierwsze z nich umoŝliwiały rejestrację osiadań i wychyleń budynku, drugie ocenę rozwoju istniejących zarysowań i pęknięć. Na rys. 5 pokazano miejsca, w których na wysokości ok. 0,5 m powyŝej poziomu terenu zainstalowane zostały specjalne repery. Pomiary przemieszczeń pionowych (osiadań) i wychyleń oraz obserwacje zarysowań, prowadzone są od trzech lat. 477

61 Łącznie dokonano sześciu odczytów, z których odczyt nr I traktowany jest jako zerowy i punkt odniesienia dla odczytów pozostałych. Pomiary wykonano w następujących terminach: IX 2003r. (zerowy); VI 2004r.; VIII 2004r.; XII 2005r.; VI 2006r. i XI 2006 r. Na rysunkach 6 i 7 w układzie: czas pomiaru-osiadanie, przedstawiono przebieg osiadań budynku na przestrzeni ostatnich trzech lat w wybranych osiach (rys. 5). Rys. 5. Miejsca usytuowania i numery reperów oraz wybrane przekroje osiadań Rp4 Rp5 przemieszczenie pionowe, mm VI 2004 VIII 2004 XII 2005 VI 2006 XI Rys. 6. Osiadanie budynku wzdłuŝ osi pomiędzy reperami 4 i Rp5 Rp6 Rp7 Rp8 Rp9-0.5 Przemieszczenie pionowe, mm ` VI 2004 VIII 2004 XII 2005 VI 2006 XI Rys. 7. Osiadanie budynku wzdłuŝ osi pomiędzy reperami 5 i 9 478

62 Z analizy wyników pomiarów geodezyjnych i obserwacji zachowania się plomb, wynikają następujące wnioski i spostrzeŝenia: a) przez niemalŝe cały okres prowadzonych pomiarów geodezyjnych wszystkie repery wykazywały narastające osiadania. Pomimo tego, Ŝe są to relatywnie niewielkie wartości (ok. 1 3 mm) zwraca uwagę ich progresja. Dotyczy to w szczególności naroŝnika południowo-zachodniego. Osiadania budynku są nierównomierne. W ich następstwie doznaje on lekkiego wygięcia i przechylenia w kierunku południowym. Najbardziej wytęŝonym fragmentem budynku jest jego naroŝnik południowo-zachodni. Dopiero ostatni pomiar wskazuje na stabilizację osiadań w kaŝdym praktycznie punkcie pomiarowym; b) większość z załoŝonych plomb gipsowych uległa zarysowaniom. Są one nieznaczne (do 1,0 mm) i względnie stabilne, przynajmniej od początku roku Nie zauwaŝono takŝe większych dodatkowych zarysowań na elementach konstrukcyjnych budynku. Stwierdzono natomiast, głównie na klatce schodowej i w kilku przyległych pomieszczeniach, otwieranie się wcześniej zamalowanych istniejących zarysowań. 6. Propozycje działań zabezpieczających Wstępnie zaproponowano cztery sposoby zabezpieczenia budynku przed dalszymi uszkodzeniami. Pierwszy sprowadzałby się do lokalnego wzmocnienia podłoŝa poprzez iniekcję klasyczną z uŝyciem środków chemicznych, co stworzyłoby przesklepienie w podłoŝu budynku, ograniczając tym samym dalsze jego osiadania. Sposób drugi sprowadzałby się do wykonania wokół uszkodzonego naroŝnika budynku ścianki szczelnej. W tym przypadku zmniejszenie osiadań wynikałoby z ograniczenia moŝliwości przemieszczeń poziomych podłoŝa. Kolejny sposób sprowadzałby się do wykonania pali (wciskanych lub mikropali) pod osiadającym naroŝnikiem budynku. Ostatnia propozycja polegałaby na pozostawieniu podłoŝa w obecnym stanie, bez ingerencji w posadowienie budynku (rozwiązanie optymistyczne). WdroŜenie większości z rozwaŝanych sposobów wymaga jednak wykonania poprzedzających je dodatkowych badań i analiz oraz odpowiednich projektów. Z ujemnych stron kolejnych propozycji naleŝałoby wymienić: ograniczoną moŝliwość oceny stopnia i zakresu wzmocnienia podłoŝa z pozostawieniem w nim odkształcalnych namułów (koncepcja iniekcji), małą skuteczność, koszty i negatywny wpływ wstrząsów na budynek (zabicie ścianek szczelnych) oraz nieprzejrzystą, sprzyjającą postępującym uszkodzeniom budynku formułę posadowienia, przy duŝych równocześnie kosztach przedsięwzięcia (pale). Wybór któregokolwiek ze sposobów zabezpieczenia budynku uzaleŝniono od wyników analizy jego osiadań, tym bardziej, Ŝe ich wystąpienie i przebieg po tylu latach uŝytkowania budynku były nieco zaskakujące. W świetle dotychczasowych wyników monitoringu bliska realizacji jest ostatnia z przedstawionych koncepcji. Autorzy w porozumieniu z właścicielem budynku zdecydują się ostatecznie na takie rozwiązanie, pod warunkiem uzyskania równie zachęcających wyników w odniesieniu do osiadań budynku w najbliŝszym roku (dwa pomiary). Realizacja powyŝszej koncepcji wymagać będzie jedynie wykonania prac, obejmujących naprawę powstałych uszkodzeń i pęknięć poprzez wypełnienie ich np. Ŝywicami dwuskładnikowymi na bazie poliuretanu lub innymi środkami wiąŝącymi. W przypadku zarysowań ścian zewnętrznych, tam gdzie istnieje moŝliwość bezpośredniego dojścia, zaleca się ich zszycie płaskownikami, zamocowanymi w ścianie prostopadłe do rys. 479

63 7. Wnioski końcowe Z przeprowadzonych badań, analiz i poczynionych obserwacji wynikają następujące wnioski natury ogólniejszej. 1. Jakkolwiek za podstawową przyczynę uszkodzeń południowo-zachodniego naroŝnika budynku mieszkalnego moŝna uznać jego niewłaściwe posadowienie, to jednak prawdziwych przyczyn naleŝy szukać w szerszym kontekście. U podstaw błędnego rozwiązania tkwi bowiem brak geotechnicznego rozpoznania podłoŝa pod projektowany budynek mieszkalny. Jego opracowanie i umiejętna interpretacja mogłyby skutkować niewielką korektą lokalizacji budynku, a w najgorszym przypadku dostosowaniem jego konstrukcji do spodziewanych nierównomierności osiadań. Naganne było takŝe w tym przypadku wykonawstwo robót ziemnych i fundamentowych oraz powściągliwość w dokumentowaniu tych prac. Trudno w takiej sytuacji odtworzyć ich przebieg i wykorzystać przy opracowywaniu jakiejkolwiek opinii. 2. Osiadania budynku miały charakter nierównomierny. W ich następstwie doznał on lekkiego wygięcia i przechylenia w kierunku południowym. Proces ten i towarzyszące mu uszkodzenia były najprawdopodobniej blokowane przez duŝą, mimo wszystko, sztywność budynku. Przekroczenie pewnego poziomu wytęŝenia konstrukcji a takŝe określone uwarunkowania zewnętrzne (nawodnienie podłoŝa pod koniec lat 90-tych, roboty ziemne związane z wykonywaniem instalacji kanalizacyjnej), spowodowały powstanie w krótkim czasie zauwaŝalnych zarysowań i spękań. Towarzyszyć teŝ temu mogły słyszane przez mieszkańców odgłosy pękań i tarć fragmentów budynku. Proces ten powoli stabilizuje się, stwarzając szansę dla podjęcia skutecznych prac zabezpieczających. 3. Analiza przebiegu oraz charakteru uszkodzeń i miejsce ich występowania mogą stanowić cenną wskazówkę przy analizowaniu przyczyn ich wystąpienia. Równie waŝnym kierunkiem poszukiwania odpowiedzi na temat sposobu zabezpieczenia uszkodzonych budowli jest objęcie ich monitoringiem. 480

64 Temat 14 : Monitoring obiektów mogących ulec potencjalnej katastrofie budowlanej przy pomocy skanerów i tachimetrów laserowych na przykładzie Barbakanu str. 42

65 Model bramy utworzony z siatki skanowania Model Barbakanu widok krawędziowy 3D str. 43

66 Model bryłowy Barbakanu (linie ukryte) Model Barbakanu cieniowanie Gouraud a str. 44