Lucrari Topo Geodezice In Vederea Introducerii Retelei de Canalizare pe Teritoriul Administrativ al Localitatii Sieu, Judetul Bistrita Nasaud

Lucrări topo-geodezice în vederea introducerii rețelei de canalizare pe teritoriul administrativ al localității șieu, județul bistrița-năsăud

CUPRINS

Memoriu justificativ

În contextul actual, în care evoluția tehnologiei se află pe o curbă exponențial ascedentă, se poate afirma că, în majoritatea ramurilor industriei și construcțiilor, activitatea de asigurare topografică este indespensabilă la trasare, montaj tehnologic al unor echipamente și subansamble, la controlul acestora în timpul funcționării cât și la asigurarea și controlul calității produselor finite. Pentru toate aceste activități din cadrul investițiilor este necesară participarea inginerilor topografi.

Utilizarea metodelor de măsurare geodezice în domeniul tehnicii măsurătorilor topografice inginerești presupune, pe lângă asigurarea cerințelor de precizie, alegerea aparatelor și tehnologiilor corespunzătoare. Această alegere este impusă atât de calculele preciziei necesare, pornind de la o abatere maximă admisibilă dată, cât și de cunoașterea tehnologiilor de execuție și montaj.

Prezenta lucrare are ca obiectiv principal ridicarea topografică propriu-zisă a axelor, profilelor drumurilor și alte detalii necesare materializării pe teren a rețelei de canalizare pe raza localității Șieu, județul Bistrița-Năsăud. Lucrarea este structurată pe cinci capitole, cu accent îndeosebi pe verificarea și îndesirea rețelei geodezice de sprijin, ridicarea topografică a zonei și trasarea obiectivului studiat.

1) Denumirea lucrării: „ Lucrări topo-geodezice în vederea introducerii rețelei de canalizare pe teritoriul administrativ al localității Șieu, județul Bistrița-Năsăud”.

2) Scopul lucrării constă în aplicarea pe teren a proiectului executat, folosindu-ne de metodele topografice de trasare.

3) Amplasamentul lucrării: Obiectivul care este descris în prezenta lucrare, este situat pe teritoriul administrativ al localității Șieu, județul Bistrița-Năsăud.

4) Executant: Macavei Alexandra-Rodica, absolvent a Universității Tehnice Cluj-Napoca, Facultatea de Construcții, specializarea Măsurători Terestre și Cadastru.

5) Structura lucrării de diplomă: Lucrarea este alcătuită din cinci capitole și anume:

Capitolul 1 -Introducere. Cuprinde date istorico-geografice și economice referitoare la zona amplasamentului, situația economică și juridică a obiectivului, cât și informații despre baza geodezo-topografică folosită.

Capitolul 2- Instrumente și metode de măsurare. Conține informații cu referire la instrumentele folosite (descrierea părților componente, caracteristici tehnice) pentru efectuarea măsurătorilor, metodele de măsurare și descrierea programelor folosite în urma prelucării la birou a datelor culese în efectuarea lucrărilor de teren.

Capitolul 3 – Prezentarea teoretică a modelelor matematice utilizate în prelucrarea observațiilor. Conform acestui capitol, au fost efectuate calcule de verificare a rețelei de triangulație, calculul coordonatelor și verificarea acestora dacă se încadrează în toleranță. Ulterior s-a realizat compensarea rețelei geodezice utilizate atât planimetric cât și niveltic. De asemenea, pentru a facilita lucrările topografice necesare, au fost îndesite două puncte.

Capitolul 4- Realizarea planului topografic. În acest capitol se prezintă etapele necesare realizării unui plan topografic, respectiv crearea rețelei de ridicare, ridicarea propriu-zisă a detaliilor și realizarea documentației necesare recepției planului topografic

Capitolul 5– Trasarea pe teren a elementelor topografice din proiect. În acest capitol au fost descrise principalele elemente constructive ale unei rețele de canalizare și metodele de trasare atât planimetric cât și nivelitic a punctelor caracteristice aferente obiectivului proiectat.

6) Motivarea alegerii făcute: Tema a fost aleasă cu scopul dezvoltării cunoștințelor tehnice privind utilizarea metodelor și instrumentelor geodezo-topografice cu scopul proiectării și execuției rețelelor tehnico-edilitare, investiții care in mediul rural sunt tot mai aplicabile prin intermediul accesării de fonduri europene. Complexitatea și multitudinea detaliilor care au fost necesare a fi ridicate, precum și participarea pe șantier la execuția rețelei, au fost încă două motive care m-au determinat să aleg prezenta lucrare.

7) Metode topografice de măsurare aplicate:

– Metoda măsurătorilor condiționate;

– Metoda drumuirii sprijinită la capete;

– Metoda nivelmentului trigonometric la distanțe mici și mari.

8) Metode de trasare aplicate:

– Metoda coordonatelor polare;

– Metoda nivelmentului geometric de mijloc.

9) Instrumente folosite:

– Stația totală Leica TCR 705;

– Nivela Leica NA 730.

CAPITOLUL 1. DATE GENERALE

Scopul și importanța temei lucrării de licență

Lucrările topografice și geodezice preced, însoțesc și finalizează orice proces de construcție, contribuind la buna desfășurare a procesului de construcție atât prin scurtarea termenului de proiectare și execuție, cât și printr-o mai bună organizare a locului de muncă.

Aplicarea pe teren a proiectelor de construcții în vederea execuției necesită efectuarea de lucrări topografice de birou și de teren. Lucrările de birou se execută în cadrul pregătirii topografice a proiectului de construcție în vederea aplicării pe teren. Lucrările din teren sunt formate din lucrări de trasare pe teren a axelor construcțiilor, contururilor obiectelor și a detaliilor în timpul execuției, precum și din măsurători la montarea elementelor de construcție și a prefabricatelor de beton.

După conținutul lor, lucrările de trasare se deosebesc de ridicările topografice. La ridicare, pe baza măsurătorilor din teren se întocmesc planuri și profile ale terenului; la trasare se procedează invers, după planurile și profilele proiectului se aplică pe teren axele și punctele caracteristice ale construcțiilor în vederea execuției. De aceea, metodele de trasare se deosebesc de metodele de ridicare, iar precizia bazei de trasare precum și a metodelor de trasare este de regulă mai ridicată.

Funcționarea unei societăți umane s-a bazat în toate timpurile pe existența infrastructurii. Infrastructura edilitară este parte a infrastructurii reprezentată de rețelele edilitare. Rețelele edilitare reprezintă ansamblul sistemelor de utilități publice cu care este echipată  o localitate, destinate furnizării/prestării serviciilor de utilități publice.

Rețeaua publică  de canalizare este ansamblul de lucrări inginerești,care asigură colectarea și  evacuarea apelor uzate (menajere și pluviale) de pe teritoriul localității, aparține domeniului public și este exploatată de companii specializate.

La toate marile obiective de construcții (civile, industriale, speciale), inclusiv la rețelele tehnico-edilitare, inginerul geodez, are o mare responsabilitate în ceea ce privește întocmirea documentației necesară proiectării, coordonarea configurării rețelei punctelor de sprijin, planificarea și desfășurarea măsurătorilor în timpul execuției, trasarea și măsurătorile de control, precum și măsurătorile de urmărire a comportării construcțiilor în timpul exploatării.

Date istorico-geografice, economice și demografice generale

Județul Bistrița-Năsăud este situat în partea de nord a României fiind încadrat de județele: Maramureș în nord, Suceava în est, Mureș în sud și Cluj în vest.

Suprafața județului măsoară 5355 km2 și înglobează zona de contact a Carpaților Orientali cu Podișul Transilvaniei, respectiv bazinul superior al Someșului Mare cu afluenții săi, precum și o mică porțiune din bazinul mijlociu al Mureșului.

Reședința județului este municipiul Bistrița, cu o populație de 83000 locuitori la 1 ianuarie 2004, a cărei primă atestare documentară este datată din anul 1264, fiind un vechi burg german și un valoros centru istoric.

Alte centre urbane importante ale județului sunt: Beclean – un oraș monoindustrial – (11384 locuitori), Năsăud (11105 locuitori) și Sângeorz-Băi (10656 locuitori) – o stațiune balneoclimaterică pentru afecțiuni gastrice cu renumite izvoare de ape minerale curative.

În structura județului se găsesc 56 de comune, cele mai importante fiind: Feldru (7808 locuitori), Maieru (7681 locuitori), Prundu – Bârgăului (6597 locuitori), Tiha Bârgăului (6443 locuitori).

Teritoriul comunei Șieu este așezat în partea sud estică a județului Bistrița-Năsăud, într-o arie geografică de relativă discontinuitate la contactul dintre partea necutată a Câmpiei Transilvaniei și zona cutelor de tip subcarpatic din Dealurile Șieului și piemontul Călimanilor. Comuna este străbătută de la sud-vest la nord-vest de râul Șieu, precum și de valea Pinticului – afluent al Dipșei, care formează limita geografică dintre Câmpia Transilvaniei și zona subcarpatică internă din nord-estul Transilvaniei. În relief predomină suprafețele monoclinale de pe axul diapirului și mult mai puțin relieful fragmentat caracteristic Câmpiei Transilvaniei.

Fig. 1.1. Localizare în cadrul județului

Din punct de vedere administrativ teritoriul comunei este situat în partea sud-estică a județului Bistrița-Năsăud și în componența ei intră un număr de patru sate după cum urmează: Șieu, Posmuș, Șoimuș și Ardan. Prin comună trece drumul județean DJ154 modernizat, ce face legătura între satele de pe Valea Șieului și orașul Bistrița, reședința județului Bistrița-Năsăud și orașul Reghin din județul Mureș, precum și drumul județean DJ173 care pleacă de la Budacu de Sus trece pe Valea Șoimușului și peste înșeuarea de la Posmuș, face legătura cu Câmpia Transilvaniei (Fig. 1.2). Acest drum poate fi considerat în mare și ca axa de simetrie a comunei.

Comuna mai este străbătută și de calea ferată care asigura legătura cu nodurile de cale ferată Deda (spre București și Târgu-Mures), precum și Sărățel (cu legătura spre Bistrița și Dej). Față de orașul reședință de județ -Bistrița- comuna Șieu se află la 28 km, iar față de orașul Reghin la 36 km. Între limitele amintite anterior, comună are o suprafață de 7198 ha și o populație de 3147 locuitori având o formă alungită în direcția est-vest.

Fig. 1.2. Localizarea comunei Șieu la intersecția DJ154 și DJ173

În limitele sale administrative cuprinde satele Șieu- satul de reședință, Ardan, Posmuș și Șoimuș. Satul Șieu este așezat pe cele două maluri ale râului Șieu între Piemontul Călimanilor și Dealurile Șieului, iar satul Posmuș la izvoarele văii Pinticului la contactul cu Câmpia Transilvaniei.

Satele Ardan și Șoimuș ocupă niște bazine depresionare de contact care tind să desprindă piemontul de zona muntoasă a Călimanilor și sunt străbătute de văile cu același nume. Satele Posmuș și Șoimuș sunt legate cu satul de reședință printr-un drum județean modernizat. Satul Ardan este mult izolat nefiind legat de reședința de comună decât printr-un drum comunal nemodernizat. Amplasarea mai izolată a acestui sat precum și a Șoimușului a fost condiționată în mare parte și de particularitățile social- istorice din trecut.

Comuna Șieu se învecinează spre nord cu comuna Cetate, la est cu comuna Șieuț, la nord-vest cu comuna Budacul de Jos, la vest cu comuna Mărișel, iar la sud-vest și sud cu comuna Teaca și județul Mureș.

Date generale despre comună:

Denumirea comunei: Șieu, cod fiscal 4426956

Cod SIRUTA: 34645

Comuna are în componența 5 sate:

Satul Șieu- reședința comunei

Posmuș

Șoimuș

Ardan

Suprafața totală a comunei= 7198 ha

Suprafață intravilan= 210 ha

Suprafață extravilan= 6988 ha

Suprafața totală agricolă = 5900 ha

Arabil 2401 ha

Fânețe 1388 ha

Livezi 699 ha

Vii 2 ha

Pășuni 1410 ha

Păduri= 646 ha

Populație: 3147 locuitori

Gospodării: 1020

Nr. locuințe: 926

Nr. grădinițe: 3

Nr. școli: 7

Situația juridică, economică și tehnică a imobilului

Conform documentației tehnice pentru recepția planului topografic, terenul aferent investiției este situat pe teritoriul administrativ al comunei Șieu, județul Bistrița-Năsăud., pe o suprafață de 202625,535 m2 (20,26 ha) situată pe foile de trapez L-35-26-C-c-4-IV și L-35-38-A-a-2-II.

Terenul supus prezentei investiții este situat în localitatea Șieu, comuna Șieu și este situat pe domeniul public, în administrarea Consiliului Local Șieu (pentru ulițe) și în administrarea Consiliului Județean Bistrița-Năsăud (pentru DJ173 și DJ154). Situația este prezentată în figura 1.3.

Din punct de vedere funcțional elementele principale care constituie ansamblul unei canalizări sunt următoarele:

– rețelele interioare (clădiri și hale industriale);

– rețeaua de canalizare exterioară, formată din rețeaua stradală și din colectoare, la centrele populate, și din una sau mai multe rețele uzinale, la întreprinderile industriale;

– stații de pompare (sau repompare);

– conductele de refulare de la stațiile de pompare;

– instalații accesorii (cămine de vizitare, de spălare, de rupere în pantă, guri de scurgere și zăpadă, camere deversoare etc.);

– instalațiile de preepurare și epurare;

– colectorul de descărcare, cu gura de vărsare în emisar.

Rețeaua de canalizare exterioară, tipurile de canale precum și lucrările auxiliare specifice rețelei sunt prezentate în detaliu în cadrul subcapitolului 5.1.3.

Fig. 1.3. Situația juridică a terenului supus investiției

Baza geodezo-topografică din zonă

1.4.1. Proiecția Stereografică 1970

Proiecția stereografică 1970 sau proiecția Stereo 70 reprezintă proiecția cartografică a României. Aceasta a înlocuit proiecția stereografică Gauss-Kruger, ea fiind aprobată în urma decretului nr.305 din luna septembrie 1971, emis de Consiliul de Stat al țării, decretul prevedea: "Lucrările geodezice, topo-fotogrametrice și cartografice necesare economiei naționale se execută în proiecție stereografică 1970 și sistem de cote referite la Marea Neagră". Punctul central al proiecției este ales aproximativ în centrul țării la nord de orașul Făgăraș, mai exact are coordonatele geografice φ = 460 și λ = 250, iar planul de proiecție intersectează elipsoidul de referință la adâncimea de 3189.478 m față de punctul de tangență.

Proiecția Stereografică 1970 este conformă, nu deformează unghiurile, permițând ca măsurătorile geodezice să fie prelucrate direct în planul de proiecție, fără a se calcula coordonate geografice, cu condiția aplicării unor corecții de reducere a măsurătorilor la planul de proiecție.

Elementele caracteristice proiecției Stereo 70 sunt:

folosește elipsoidul Krasovski 1940, orientat la Pulkovo ca și în cazul proiecției Gauss având următorii parametri geometrici : semiaxa mare a = 6378245.000 m și turtirea geometrică f = 1/298,3. Polul proiecției Qₒ, are coordonatele geografice: latitudinea Bₒ=460 nord, logitudinea Lₒ=250 est Greenwich;

întreaga țară se reprezintă pe un singur plan, în care există un cerc de deformație nulă, cu centrul în polul Qₒ și raza=201,718 km; în interiorul cercului de deformație nulă distanțele proiectate suferă deformații negative iar în exterior deformații pozitive față de valorile reale (fig. 1.4).

originea sistemului de axe rectangulare plane ale proiecției stereografice 1970 reprezintă imaginea plană a punctului central Q0 (φ0, λ0), fiind situat aproximativ în centrul țării. În sistemul rectangular stabilit, axa absciselor XX‟ reprezintă imaginea plană a meridianului punctului central Q0, de longitudine φ0 = 250, iar axa ordonatelor YY‟ reprezintă imaginea plană a paralelului, de latitudine φ0 = 460. În scopul pozitivării valorilor negative ale coordonatelor plane, s-a realizat translarea originii cu 500000 m spre vest, pe direcția axei ordonatelor (YY‟);

deformația liniară variază în funcție de depărtarea față de polul proiecției, de la -25 cm/km la +65 cm/km la distanța de 380 km față de acest punct, iar deformația aerolară în funcție de depărtarea față de polul proiecției de la -5.00 mp/ha în polul proiecției și +12.76 mp/ha la distanța de 380 km față de acest punct (Figura 1.4);

coeficientul de reducere a scării folosit la transformarea coordonatelor rectangulare din planul tangent în planul secant are valoare de c=1-(1-4000)=0.999750000;

coeficientul de revenire la scara normală, de la planul secant la cel tangent este: c´=1/c=1,000250063.

Figura 1.4. Proiecția Stereografică 1970

Adaptarea proiecției Stereo 70 a urmărit o serie de principii care satisfac cerințele de precizie și câteva aspecte specifice teritoriului României dintre care amintim:

teritoriul României are o formă rotundă și poate fi încadrat într-un cerc cu raza de 400 km;

limitele de hotar sunt încadrate, în cea mai mare parte (90%) de un cerc de rază 280 km și centrul în polul proiecției;

deformațiile areolare negative și pozitive sunt relative, ceea ce permite o compensare a lor, adică prin reprezentarea in planul Proiecției Stereografice 1970, este menținută suprafața totală a teritoriului.

Deformațiile lungimilor în proiecția stereografică – 1970

Deformațiile lungimilor se calculează pe bază relațiilor folosite, în cazul proiecției stereografice pe plan secant Brașov, dar în condițiile planului secant 1970. Deci, pentru calculul deformației liniare relative (D) pe planul secant 1970, se aplică relația:

Dsec = – 0,25 m/km (1.1)

în care:

L-distanța de la polul proiectiei Q0 la punctul dat;

R0 – raza medie a sferei terestre la latitudinea φ0 = 460;

0,25 m/km – deformația liniară relativă în planul secant – 1970, din punctul central.

Din punct de vedere practic, proiecția stereografică 1970 asigură precizia de reprezentare a elementelor de planimetrie pentru toate planurile, la scările 1:2000, 1:5000 și 1:10000, din zonele unde deformația lungimilor nu depășește valoare de ± 15 cm/km.

1.4.2. Sistemul de cote Marea Neagră 1975

În portul Constanța există un punct fundamental de nivelment a cărui cotă este 0 și, pornind de la acest punct, s-a realizat o rețea de nivelment de precizie pe întreg teritoriul țării.

Stabilirea punctului zero fundamental implică, în principiu, următoarele două probleme:

Problema amplasamentului punctului fundamental

Se pot semnala următoarele tipuri de soluționări ale acestei probleme:

Amplasarea punctului zero fundamental în imediata apropiere a coastelor mărilor și oceanelor, ceea ce oferă avantajul unor legături directe, prin volum minim de lucrări dintre acest punct și intrumentele prin care se controlează și înregistrează variația în timp a nivelului mării, în schimb stabilitatea reperului este mică prin mișcări verticale.

Amplasarea punctului zero fundamental în zone geologice stabile, de preferat în zone stâncoase la o depărtare oarecare de nivelul mării. Desigur asemenea soluție oferă o mai bună stabilitate în timp a reperului zero fundamental. Depărtarea față de coastă reprezintă un impediment mai mic în raport cu avantajul obținut, mai ales dacă se are în vedere precizia actuală a lucrărilor de nivelment.

Problema verificării stabilității punctului zero fundamental.

Stabilitatea reperului fundamental este urmărită în raport cu nivelul mării, cu care reperul se află în legătură. Concluziile nu pot fi acceptate ca edificatoare, deoarece însuși nivelul mărilor este în continuă modificare în timp, înregistrarea continuă a variațiilor temporare al nivelului mării se realizează fie prin instalații complexe, denumite medimaremetre, medimaregrafe, fie mai simplu, prin mile maritime. Cauzele acestor variații sunt extrem de complexe, ceea ce generează dificultăți mari în filtrarea numerică a rezultatelor în scopul evidențierii unuia dintre parametrii principali componenți.

Fiecare maregraf este racordat la un grup de 3-5 repere de nivelment (unul dintre aceștia fiind denumite reper principal), amplasați în apropierea sa, iar prin intermediul nivelmentului de coastă la rețeaua de nivelment de stat. În plus, sunt absolut necesare informații cu caracter continuu privind condițiile climaterice, temperatură și densitatea apei mării pentru a se putea efectua prelucrările matematice ulterioare.

La noi în țară Institutul Geografic Militar (IGM) a instalat un mediametru în anul 1895 în Constanța (lângă farul genovez) care a funcționat până în anul 1903. În anul 1910 IGM reinstalează un mediametru care este distrus în anul 1916. Direcția porturilor maritime a instalat un maregraf, în anul 1932, între danele 10 și 11, care funcționează și în prezent. La sfârșitul secolului trecut s-au instalat noi maregrafe pe litoralul nostru și anume în august 1974 în portul Tomis și în anul 1975 în portul Mangalia. Prelucrarea înregistrărilor continue de maregraf a pus în evidență o ridicare a nivelului mărilor și oceanelor în valoare medie de aproximativ ±0.8 mm/an. Pentru asemenea scopuri se pot utiliza, cu rezultate pozitive, doar observații care acoperă o perioadă mai mare de 18,6 ani cât este estimată perioada pe care o are marea nodală. Pe baza datelor înregistrate la maregraful din Constanța, pe o perioadă de 40 de ani, IGFCOT a determinat viteza de creștere a nivelului Mării Negre ca fiind de aproximativ +4mm/an.

Direcția Topografică Militară, folosind datele înregistrate la maregraful din portul Constanța, în intervalul 1933-1975, a stabilit nivelul mediu al Mării Negre la epoca 1975. A rezultat o creștere a nivelului mării cu +0.139 m față de zero al mirei maregrafului, astfel încât altitudinea plăcii de bronz a fost stabilită la 2.341. Astfel s-a stabilit sistemul de cote Marea Neagră 1975, cu punct zero fundamental în reperul de adâncime protejat, situat la 53 km de Constanța între localitățile Tariverde și Cogealac, mai exact în Capela Militară.

Suprafața de nivel zero este suprafața de referință față de care se măsoară altitudinile punctelor de pe întreg teritoriul țării. Rețeaua de nivelment de stat de ordinele I, II, III si IV a fost constituită inițial din circa 14 000 repere și mărci de nivelment, completată cu o rețea de îndesire de ordinul V, constituită inițial din aproximativ 250 repere și mărci de nivelment. Aceste rețele au fost determinate riguros prin nivelment geometric și geodezic.

CAPITOLUL 2. INSTRUMENTE. METODE DE MĂSURARE. SOFTURI UTILIZATE

Descrierea stației totale LEICA TCR 705

Tahimetrele electro-optice fac parte din generația nouă de instrumente topografice. Acestea sunt capabile să determine diferite mărimi cum sunt unghiuri, distanțe, diferențe de nivel și, totodată, să efectueze calcule pe baza măsurătorilor efectuate, prin intermediul unor softuri dedicate și implementate, și să stocheze în memoria electronică internă datele din teren. În literatura de specialitate s-a folosit cu precădere pentru instrumentele tahimetrice electro-optice denumirea de Stație Totală. Această denumire a fost preluată din literatura străină.

Măsurătorile s-au efectuat cu stația totală Leica TCR 705 (Fig. 2.1). Stația totală TCR 705 de la Leica Geosystems este un aparat de înaltă calitate destinat lucrărilor din construcții. Tehnologia avansată folosită permite ca munca de măsurare să fie mai ușoară. Aparatul este ideal pentru radieri simple în construcții și în trasări. Manipularea aparatului se învață ușor, fără probleme, în timp scurt.

Fig. 2.1. Stație totală Leica TCR 705

Tabel 2.1. Date tehnice stația totală LEICA TCR 705

2.1.1. Părțile componente ale stației totale

Fig. 2.2. Părțile componente ale stației totale

1 Vizor

2 Laseri de ghidare

3 Șurub de mișcare verticală

4 Baterie

5 Suport pentru bateria GEB111

6 Suport de baterii pentru GEB121

7 Ocular; focusarea reticulului

8 Focusarea imaginii

9 Mâner detașabil cu șuruburi de montare

10 Interfață serie RS232

11 Șuruburi de calare

12 Obiectiv cu dispozitiv de măsurat distanța încorporat (EDM); Ieșire fascicol

13 Adaptor baterii GAD39 pentru 6 celule (opțional)

14 Baterie GEB121 (opțional)

15 Display (Ecran)

16 Tastatura

17 Nivelă circulară

18 Tasta Pornit/Oprit (On/Off)

19 Tastă de declanșare

20 Șurub de mișcare orizontală

În vederea unei prezentări coerente, complexitatea structurii interne a stației totale ne determină să efectuăm o grupare a părților componente. Apreciem astfel patru grupuri distincte de părți constitutive, după cum urmează:

Componentele mecanice:

1. Ambaza reprezintă partea inferioară a stației, având rolul de a asigura calarea instrumentului și totodată prinderea acestuia pe trepied. Sprijinită de ambază se află alidada, care are rolul de a susține cercul orizontal și întreaga suprastructură a instrumentului.

2. Cercurile sunt părți esențiale ale instrumentului. Măsurarea direcțiilor se poate realiza prin citirea gradațiilor.

Din punct de vedere constructiv, instrumentul conține două cercuri și anume:

– limbul – reprezintă cercul orizontal gradat care ne indica direcția;

– eclimetrul – reprezintă cercul vertical gradat care servește la măsurarea unghiurilor în plan vertical.

Componente optice:

1. Luneta este dispozitivul optic conceput și realizat în așa fel încât să permită vizarea semnalelor îndepărtate. Părțile componente ale lunetei sunt reprezentate de cele două tuburi coaxiale, montate pe axa sa geometrică:

– tubul obiectiv, cu sistemul de lentile obiectiv aferent format din lentilele obiectiv, lentila de focusare și planul reticul;

– tubul ocular, cu lentilele ocular, care culisează în interiorul obiectivului.

2. Dispozitivul de centrare. Prin centrarea instrumentului se înțelege operația de aducere (sau de suprapunere) a axului principal vertical peste verticala punctului matematic materializat al stației. Instrumentul dispune de două dispozitive de centrare:

– Dispozitivul optic – este comun cu cel utilizat la instrumentele clasice;

– Dispozitivul laser – utilizează un fascicol laser, sub 2 mm grosime.

Componente electronice:

1. Microprocesorul este cea mai importantă componentă a părții electronice a unui tahimetru electro-optic. El este caracterizat prin frecvența de lucru și are următoarele funcții:

– Rezolvarea operațiilor matematice conform programelor instalate;

– Monitorizarea stării generale a instrumentului: calarea, gradul de încărcare a bateriei de acumulatori, sezizarea și afișarea erorilor de funcționare;

– Determinarea corecțiilor care trebuie aplicate citirilor la cercul orizontal și cercul vertical.

2. Dispozitivul EDM (Electronic Distance Measurement). Pentru măsurarea electronică a distanțelor, stația totală dispune de un dispozitiv numit Electronic Distance Measurement, exprimat prin acronimul EDM. Acest dispozitiv folosește unde din cadrul spectrului electromagnetic.

3. Memoria electronică înlocuiește carnetul de teren folosit la măsurătorile efectuare cu aparatele clasice, stocând datele preluate din teren și programele utilizate la calcule.

În funcție de poziția lor față de instrument, memoriile pot fi de mai multe tipuri:

– Externe, sub forma unor carnete electronice de teren;

– Interne, încorporate în interiorul stației;

– Detașabile.

4. Panoul de afișaj și comandă reprezintă baza comunicării dintre operator și stație. Tastatura conține taste de comandă, fiecare dintre ele având una sau mai multe funcții, ce folosesc la transmiterea comenzilor de la operator la instrument. Display-ul reprezintă interfața de comunicare dintre operator și instrument.

5. Bateria de acumulatori asigură întreaga energie electrică pentru funcționarea aparatului.

Auxiliare și anexe

Trepiedul se folosește ca suport pentru așezarea instrumentului în stație.

Nivelele sunt dispozitive care indică verticalitatea axei principale a instrumentului. Din punct de vedere constructive, nivelele sunt de trei tipuri:

– Sferice, alcătuite dintr-un cilindru limitat la partea superioară de o calotă sferică de sticlă, conținand o bulă de aer care trebuie să fie concentric cu un cerculeț de reper trasat.

– Torice, formate dintr-un tub cilindric curbat după un arc de cerc care la partea superioară are trasate niște gradații echidistante ce reprezintă reperele nivelei torice și care trebuie să încadreze bula de aer.

– Electronice, care sunt dispuse pe display-ul aparatului, unde se evidențiază ca două nivele torice poziționate pe direcții perpendiculare.

Compensatorul este dispozitivul care corectează efectul de neverticalitate a axului principal, implicit al unei erori de calare a instrumentului.

Prisma reflectoare este un dispozitiv care concentrează și reflectă radiațiile emise de dispozitivul EDM. Ea se instalează la verticala punctelor urmărite la măsurarea unghiurilor și distanțelor.

2.1.2. Axele aparatului

Fig. 2.3. Axele aparatului

ZA = Linia de vizare/axă de colimație

Axa telescopului = linia de la reticul la centrul obiectivului;

SA = Axa principală

Axa verticală de rotație a telescopului;

KA = Axa secundară

Axa orizontală de rotație (axa Trunion);

V = Unghiul vertical/unghiul zenital

VK = Cercul vertical

Cu divizare circulară codificată pentru citirea unghiului vertical;

Hz = Unghiul orizontal

HK = Cercul orizontal/Limb

Cu divizare circulară codificată pentru citirea unghiului orizontal.

2.1.3. Calibrare și erori

Calibrarea constă în determinarea următoarelor erori ale aparatului:

Colimația Hz (HZ-COLLIMATION) – eroarea liniei de vizare sau eroarea de colimație;

Indexul V (simultan cu nivela electronică) (V-INDEX) – eroarea de index.

Eroarea liniei de vizare sau eroarea de colimație (c) (fig.2.4) este reprezentată de neperpendicularitatea dintre axă orizontală și linia de vizare. Efectul acestei erori crește direct proporțional cu unghiul vertical.

Cercul vertical ar trebui să citească 90° (100 gon) când linia de vizare este orizontală. Orice deviație de la aceasta este numită eroare de index (fig.2.4). Odată cu determinarea erorii de index nivela electronică este ajustată automat.

Înainte de determinarea erorilor aparatului, acesta trebuie orizontalizat cu nivela electronică. Aparatul trebuie fixat în mod ferm și trebuie protejat de lumina solară directă pentru a evita încălzirea doar pe o singură parte.

Pentru determinarea erorii de colimatație sau a erorii de index este necesar să măsurăm în ambele poziții ale lunetei. Procedura poate fi pornită în orice poziție a acesteia. Operatorul este îndrumat în mod clar cum să procedeze. Ca urmare, este exclusă determinarea greșită a erorilor aparatului.

Erorile instrumentale se modifică, respectiv sunt în schimbare, datorită variațiilor de temperatură și a trecerii timpului. Aceste erori trebuie determinate obligatoriu înainte de folosirea instrumentrului prima dată, înainte de lucrări precise, după un transport îndelungat, înainte și după perioade lungi de utilizare și dacă temperatura se modifică cu mai mult de 10°C.

Fig.2.4. Eroarea de colimație și eroarea de index

2.1.4. Centrarea și calarea aparatului în punctul de stație

Instalarea aparatului în stație înseamnă operația de orizontalizare a limbului, în prima etapă ea fiind aproximativă, după care calarea exactă cu ajutorul nivelei electronice.

Centrarea cu laserul, calarea grosieră/aproximativă

În figura alăturată (Fig. 2.5) este prezentată centrarea și calarea grosieră a aparatului după următorii pași:

1. Se poziționează instrumentul pe platanul trepiedului. Se strânge ușor șurubul pompă al trepiedului.

2. Se aduc șuruburile de mișcare fină în poziția medie.

3. Se activează laserul de centrare cu tasta.Pe ecran apare nivela electronică.

4. Se reglează picioarele trepiedului, astfel ca raza laser să cadă pe reperul de la sol.

5. Se fixează picioarele trepiedului.

6. Se modifică lungimea picioarelor trepiedului până se centrează nivela sferică, acum aparatul este calat aproximativ.

Fig. 2.5. Centrarea cu laserul, calarea grosieră/aproximativă a aparatului

Calarea riguroasă a instrumentului cu nivela electronică

În vederea realizării calării riguroase a instrumentului cu nivela electronică vor fi efectuate următoarele operații:

1. Se afișează nivela electronică cu tasta . În cazul unei orizontalizări insuficiente apare simbolul unei nivele înclinate (Fig. 2.6).

Fig. 2.6. Nivelă electronică decalată

2. Calarea riguroasă se efectuează prin rotirea șuruburilor de calare, cele două direcții de calare fiind prezentate concomitant pe ecran (Fig. 2.7). Dacă bulele electronice sunt între repere, aparatul este calat (Fig. 2.8).

Fig. 2.7. Calarea riguroasă prin rotirea șuruburilor de calare

Fig. 2.8. Nivelă electronică centrată

Se verifică centrarea și, dacă este nevoie, se reface slăbind șurubul pompă.

Se închide nivela electronică și laserul de centrare cu tasta .

Descrierea instrumentelor utilizate la altimetrie

Instrumentele utilizate pentru nivelment realizează riguros orizontalitatea axei de vizare a lunetei, în dreptul căreia se efectuează citirile pe mirele de nivelment.

Pentru prezenta lucrare s-a utlizat nivela Leica NA730 (Fig. 2.9). Nivela Leica NA 730 este cea mai precisă din seria NA 700, îndeplinește cele mai înalte standarde în construcții și topografie.

Fig. 2.9. Nivela Leica NA 730

Caracteristicile acestei nivele sunt:

Aliniere automată pe orizontală datorită compensatorului cu pendul.

Ușor de reglat prin intermediul vizorului oglindă.

Țintire rapidă și precisă cu ajutorul reglajului fin lateral.

Citire lejeră cu mărire de 30 de ori.

Divizare cerc schimbabilă în grade sau gon-i.

Protecție contra prafului și a apei împroșcate.

Rezistență la impact în conformitate cu ISO 9022-33-5.

Date tehnice Nivela Leica NA 730

2.2.1. Părțile componente ale nivelei

1- șurub de mișcare fină a lunetei în plan orizontal

2- nivelă sferică

3- ambaza

4- șuruburi de calare

5- placă de tensiune

6- obiectiv

7- colimator

8- șurub de focusare a imaginii

9- vizorul pentru citirea valorilor unghiulare direcțiilor orizontale ( sau gon)

10- ocular

11- lupă pentru citiri pe tamburul micrometrului

Fig. 2.10. Părțile componente ale nivelei

2.2.2. Verificarea nivelei

Datorită dereglărilor apărute în timpul utilizării lor, instrumentele de nivelement se verfică periodic.

În vederea orizontalizării axei de vizare este necesară aducerea axului principal VV în poziție riguros verticală.

Această categorie de nivele este prevăzută cu un compensator care orizontalizează în mod automat axa de vizare a lunetei, fără ajutorul nivelei torice. După ce axa VV devine aproximativ verticală prin calarea instrumentului cu nivela sferică, axa de vizare devine orizontală (Fig.2.11).

Fig. 2.11.Compensator

Verificările pentru nivelele cu compensator sunt următoarele:

Axa nivelei sferice VsVs trebuie să fie paralelă cu axa principală de rotație VV (VsVs║ VV);

Firul nivelor să fie orizontal în domeniul de funcționare al compensatorului (după calarea cu nivela sferică);

Axa de vizare să fie orizontală în domeniul de vizare al compensatorului.

2.2.3. Calarea nivelei

Pentru calarea nivelei se parcurg următorii pași:

1. Se poziționează instrumentul pe platanul trepiedului. Se strânge ușor șurubul pompă al trepiedului.

2. Se aduc șuruburile de mișcare fină în poziția medie.

3. Se centrează nivela circulară cu ajutorul șuruburilor de calare. Se rotesc șuruburile A și B simultan în direcții opuse până când bula se aduce pe direcția cerculețului de reper (se obține “T” imaginar). Apoi se rotește șurubul C până când bula devine concentrică cu cerculețul de reper.

4. Definitivarea calării se execută automat cu ajutorul compensatorului optic pendulat.

Fig.2.12.Calarea nivelei

2.2.4. Efectuarea citirilor pe mira de nivelement

Mirele de nivelement sunt rigle divizate care se poziționează vertical pe punctele între care se cere determinarea diferențelor de nivel.

În funcție de precizia pe care o asigură măsurătorilor nivelitice, mirele sunt de două feluri: mire topografice și mire de precizie.

Mirele topografice, numite și mire centimetrice, sunt rigle confecționate din lemn uscat, cu lungimea de 2,3 sau 4 m, lățimea 10…14 cm și o grosime de 2…3 cm. Mirele de 2 m sunt, de obicei, dintr-o singură bucată, iar cele de 3 și 4 m sunt construite din două bucăți, putându-se plia în timpul transportului. Capetele mirelor sunt protejate de rame metalice.

Mirele sunt gradate în centimetri, grupate câte cinci sau zece diviziuni pentru a ușura modul de citire. Gradarea mirelor se face începând din partea de jos, care este denumită și talpa mirei.

Citirea pe miră este formată din patru cifre, exprimată în milimetri (mm), și se realizează în felul următor:

-metrii și decimetrii sunt înscriși pe miră, reprezintă primele două cifre și se citesc direct;

-centimetrii se numără (dinții literei “E”);

-milimetrii se apreciază (în spațiul unui centimetru).

Ordinea operațiilor care trebuie executate pe teren în vederea efectuării unei citiri pe mira de nivelement cu nivela este următoarea:

– așezarea în stație a nivelei;

– calarea aproximativă a aparatului cu nivela sferică, odata cu instalarea trepiedului în punctul de stație;

– definitivarea calării/calarea propriu-zisă se realizează automat cu ajutorul compensatorului optic pendulat;

– vizarea mirei așezate pe punctul studiat cu ajutorul cătării după care se clarifică imaginea din lunetă cu ajutorul șurubului de focusare;

– se aduce firul reticular vertical pe mijlocul mirei;

– se efectuează citirile la cele două fire stadimetrice și la firul din mijloc (Fig. 2.14)

Metode de măsurare

2.3.1. Metode de măsurare a unghiurilor orizontale

2.3.1.1. Metoda simplă

Metoda simplă sau directă de măsurare a unghiurilor orizontale constă în a măsura unghiul o singură dată. Ca procedee de măsurare a unghiurilor prin această metodă putem utiliza fie metoda cu zero coincidență (zero de pe limbul gradat să fie în coincidență cu zero de pe vernier sau microscop), fie metoda prin diferența citirilor pornindu-se pe prima direcție cu un unghi oarecare.

Prin metoda diferenței citirilor valoarea unghiului orizontal ω se determină în următoarele etape (figura 2.15):

se instalează instrumentul în stație (centrare, calare) și se vizează cu luneta în poziția I (cerc vertical stânga) către punctul 1. Se execută citirea C1st la cercul orizontal a direcției orizontale către punctul 1;

se deblochează aparatul, se rotește în sens topografic (orar), se vizează punctul 2, se citește la cercul orizontal direcția unghiulară orizontală către 2, C2st;

se repetă măsurarea unghiului și în poziția II a lunetei și obținem, C1dr și C2dr;

unghiul ω’ măsurat în pozitia I a lunetei va fi ω’= C2st – C1st , iar unghiul ω” măsurat în poziția II a lunetei va fi ω”= C2dr – C1dr;

pentru a obține valoarea unghiului orizontal ω, se calculează media aritmetică a celor două citiri:

(2.1)

Fig. 2.15. Metoda simplă de obținere a unui unghi orizontal

2.3.1.2. Metoda turului de orizont

Metoda este utilizată în cazul în care se dorește măsurarea mai multor unghiuri dintr-un singur punct de stație, dar și atunci când se măsoară un singur unghi din stație (cazul drumuirilor).

Se alege drept punct de plecare (sau de referință) punctul mai îndepărtat și care are condiții optime de vizare. Celelalte puncte se vizează în sens orar în poziția I a lunetei (cerc vertical stânga) și apoi în sens antiorar în poziția II a lunetei (cerc vertical dreapta), incluzând toate punctele într-un tur de orizont.

Metoda se mai numește și metoda seriilor, o serie fiind compusă din două tururi de orizont) un tur de orizont în poziția I lunetei, iar al doilea tur de orizont în poziția a II-a lunetei). Fiecare tur de orizont începe și se închide pe punctul de referință ales, conform figurii 2.16.

Fig.2.16. Metoda turului de orizont

După terminarea măsurătorilor pe teren se verifică eroarea de neînchidere în tur de orizont care reprezintă diferența dintre direcția medie brută inițială și direcția medie brută finală către punctul cu care s-au început și s-au terminat măsurătorile.

et = Hzmf – Hzmi , et ≤ T (2.2)

Eroarea trebuie să se înscrie în toleranța permisă în tur de orizont care se calculează cu formula:

T= p (2.3)

unde p reprezintă precizia de citire a stației totale, iar n numărul de direcții vizate. Dacă eroarea nu se înscrie în toleranță măsurătorile se reiau. Pe baza erorii se poate face compensarea turului de orizont.

Compensarea turului de orizont

1. Calculul corecției:

ct = – et (2.4)

2. Calculul corecției unitare:

cu = (2.5)

3. Repartizarea corecției unitare măsurătorilor efectuate, în progresiv începând cu punctul A.

4. Calculul direcțiilor compensate prin însumarea algebrică a mediilor valorilor măsurate cu corecția acordată.

5. Verificarea compensării: compensarea este corectă dacă valoarea măsurată către punctul A este identică cu cea compensată către punctul A.

6. Calculul unghiurilor orizontale între direcțiile măsurate.

2.3.2. Metode de măsurare a unghiurilor verticale

Unghiurile verticale se măsoară cu ajutorul teodolitelor și tahimetrelor, obținându-se atât unghiuri de pantă (φ), cât și unghiuri zenitale (Z), în funcție de tipurile de aparate folosite.

2.3.2.1. Măsurarea unghiurilor de pantă

Prin unghi de pantă se înțelege unghiul format de direcția de vizare cu planul orizontal al punctului de stație, din care se efectuează măsurătorile unghiulare pe teren.

Teodolitele-tahimetre de tip mai vechi sunt prevăzute cu cercuri verticale (eclimetre) cu gradația 0g-200g dispusă pe verticală, ceea ce permite măsurarea unghiurilor de pantă (φ). În cazul înclinării lunetei deasupra orizontului instrumentului, se măsoară în poziția I a lunetei (eclimetru în stânga) unghiuri considerate pozitive cuprinse între 0g și 100g, iar în cazul înclinării lunetei sub orizontul instrumentului, se măsoară unghiuri negative cuprinse între 100g și 200g.

2.3.2.2. Măsurarea unghiurilor zenitale

Prin unghi zenital, se înțelege unghiul format de verticala locului și axa de vizare a teodolitului-tahimetru.

În cazul măsurării la distanțe mici, (sub 400 m) cu un tahimetru clasic, se folosește o stadia verticală. Etapele de măsurare sunt: (figura 2.17a):

-se instalează aparatul în punctul A și se măsoară înălțimea aparatului Îap care este distanța pe verticală de la țărușul punctului de stație până în axa orizontală a aparatului;

-cu luneta în poziția I se vizează stadia verticală din punctul B, ducând firul nivelor pe gradația stadiei egală cu Îap , linia de viză devenind paralelă cu linia terenului;

-se repetă operația cu luneta în poziția a II-a și se verifică dacă suma valorilor din cele două poziții este aproximativ 400g.

Folosind o stație totală și un ansamblu jalon –prismă (figura 2.17b), etapele sunt:

-se instalează stația totală în punctul A, la înălțimea Îap, introdusă în memorie;

-cu luneta în poziția I se vizează jalonul-prismă vertical din punctul B, instalat de obicei la o altă înălțime, Îap ≠ Îs, ducând firul nivelor pe centrul prismei (în acest caz linia de viză nu este paralelă cu linia terenului);

-se repetă operația cu luneta în poziția a II-a.

În cazul distanțelor mari (peste 400 m), se vizează semnale specifice, ducând firul nivelor la înălțimi bine precizate: la partea superioară a fluturelui- în cazul piramidelor, la partea superioară a bulbului în care este încastrată crucea – în cazul turlelor de biserică, sau la partea superioară a coșurilor înalte, când acestea reprezintă semnale. Pentru cazul stației totale se poate folosi ca semnal și ansamblul prismă (sau panou de prisme) + jalon.

Se recomandă să se efectueze citiri în ambele poziții ale lunetei, astfel:

Poziția I: Z1 = C1; (2.6)

Poziția a IIa: Z2 = 400g – C2. (2.7)

Z = (2.8)

Unghiul de pantă φ se poate calcula după cum urmează:

φ1= 100g – C1 și φ2= C2 – 300g (2.9)

În funcție de unghiul zenital mediu Z, unghiul de pantă va fi:

φ=100g-Z (2.10)

Controlul citirilor unghiurilor zenitale rezultă din relația:

Z1+Z2=400g (2.11)

Fig. 2.17. Măsurarea unghiurilor verticale: a. cu tahimetru și stadia, b. cu stație totală și jalon+prismă

2.3.3. Metode de măsurare pentru distanțe

Măsurarea electronică a distanțelor se realizează în cadrul stației totale cu dispozitivul EDM (Electronic Distance Measurement) sau DEM (Dispozitiv Electronic de Măsurare–echivalent în limba română), folosind unde din spectrul electromagnetic (figura 2.18). Se folosesc, de regulă, unde cu lungimi de undă mici ca purtătoare de semnal și unde cu lungimi de undă mare ca semnale pe care se realizează măsurătorile.

Fig. 2.18. Măsurare prin unde a distanțelor: a-modul de lucru, b-principiul procedeului fazic, c-principiul procedeului cu impulsuri

Din punct de vedere constructiv, EDM este amplasat în lunetă, iar undele sunt emise de obicei de-a lungul axului de viză. Modelele mai noi de stații totale au incorporate două dispozitive EDM, ce emit, după caz, în lungul axului optic folosind o diodă laser:

– în infraroșu (IR), pentru măsurarea distanței la prismă;

– în vizibil (RL), pentru măsurarea distanței fără prismă.

Aceste opțiuni se pot selecta din panoul de comandă al stației totale, în funcție de nevoi.

Fig. 2.19. Selectare opțiuni EDM

Principiul de bază al tahimetrelor electronice este acela că toate aparatele emit o undă electromagnetică de la un emițător spre un reflector, care după reflexie ajunge la un receptor și apoi este prelucrată. Preponderent se folosesc unde electromagnetice cu lungimea de undă 0,5 μm – 1,0 μm. Se pot formula trei principii de măsurare, două dintre ele folosesc unda emisă ca și semnal pe care se fac măsurătorile, iar al treilea principiu modulează unda emisă suprapunând acesteia un alt semnal pe care se execută măsurătoarea. Pot fi astfel enumerate următoarele procedee:

procedeul cu impulsuri (Fig.2.18c) – la care emițătorul emite în intervale foarte scurte de timp semnale, iar fascicolul servește și la măsurarea distanței, folosind direct suprafața vizată fară a utiliza prismă reflectoare, ;

procedeul prin interferență– semnalul emis este folosit și ca semnal pe care se face măsurătoarea;

procedeul fazic (Fig.2.18b) –semnalului continuu emis i se modulează un semnal pe care se face măsurătoarea, folosit la măsurarea cu prismă reflectoare.

Procedeul fazic este cel mai folosit, verificat în timp și realizat la prețuri acceptabile, deși necesită o optică pretențioasă și baterii puternice. Prin procedeul cu impulsuri se obțin precizii bune, chiar la distanțe mari și se pot măsura distanțe de regulă mai scurte de 500-600m până la puncte greu accesibile sau inaccesibile. Dacă s-ar folosi o stație totală cu laser și la distanțe mai mari de 500-600m, energia razei laser ar trebui să fie prea mare și ar putea afecta operatorul sau persoanele din raza de acțiune.

Așadar, măsurarea distanțelor prin undă asigură atingerea unor precizii milimetrice și într-un timp foarte scurt, de ordinul secundei sau a fracțiunilor de secundă.

Lucrări geodezo-topografice efectuate

Lucrări de teren

Lucrările de teren geodezo-topografice, în cazul studiat, s-au realizat în următoarele etape:

Prima etapă a constat în recunoașterea terenului. Aceasta se referă la verificarea materializării punctelor geodezice din zona studiată (dacă mai există sau nu, dacă sunt avariate etc.). În cazul de față punctele geodezice au fost găsite fiind în stare bună.

În a două etapă s-a efectuat verificarea din punct de vedere planimetric și nivelitic al rețelei geodezice alese și compensarea acesteia. După verificarea și compensarea acesteia, s-a trecut la operația de îndesire. În cazul de față, am ales o rețea de tip patrulater cu dublă diagonală vizată, fiind nevoie de îndesirea a două puncte.

În a treia etapă a fost proiectată și realizată rețeaua de ridicare a zonei, obținând o drumuire principală sprijinită la capete, și mai multe secundare și terțiare sub forma de drumuiri închise, sprijinite sau cu punct nodal.. După efectuarea drumuirilor, s-au ridicat propriu-zis detaliile pe o suprafață de aproximativ 20 ha.

În a patra etapă s-au efectuat măsurătorile în vederea trasării obictivului. În cazul de față rețeaua de ridicare s-a folosit ca bază de trasare. Pentru trasarea planimetrică s-a folosit metoda coordonatelor polare, iar pentru nivelitică, nivelementul geometric de mijloc.

Lucrări de birou

Concomitent sau după efectuarea lucrărilor de teren se efectuează următoarele lucrări de birou:

Importarea și prelucrarea datelor din instrumentul topografic utilizat (în acest caz, stația totală Leica TCR 705);

Întocmirea planului topografic pe baza detaliilor ridicate din teren și descărcate din stație, aplicarea semnelor convenționale și reprezentarea reliefului realizând planul cotat;

Întocmirea planului general de trasare pe care se regăsesc punctele ce constituie baza de trasare, axele conductelor de canalizare și pantele de proiectare, coordonatele planimetrice și nivelitice ale centrelor căminelor;

Calculul elementelor necesare trasării (distanțe, unghiuri) și determinarea preciziei necesare a elementelor de trasat.

Programe utilizate

2.5.1. AutoCAD 2011 și AutoCAD MAP3D 2014

AutoCAD este cel mai răspândit mediu de grafică și proiectare asistată de calculator. În anul 1982, rula prima versiune a acestuia, denumită "MicroCAD", utilizată pe calculatoare cu procesor Intel 8080. A cucerit America, apoi Europa și Australia. Are un format soft recunoscut pe mapamond, *.dwg, compatibil cu aproape orice mediu de proiectare asistată de calculator.

Printre caracteristicile principale ale AutoCAD-ului se pot enumera:

Crearea unor construcții geometrice corecte;

Existența obiectelor grafice și multiplele posibilități de definire a acestora de către utilizator;

Posibilitățile de editare a elementelor grafice;

Existența unui sistem de cotare și hașurare foarte elaborat;

Capacitatea de modelare în două și trei dimensiuni;

Posibilitatea dezvoltării programului de către utilizator, prin aplicații directe în limbajele AutoLISP, C, DCL, Visual Basic.

AutoCAD, este cel mai folosit program pentru realizarea planurilor în două dimensiuni 2D, mai puțin utilizat pentru trei dimensiuni 3D. Are funcții multiple pentru o utilizare cât mai eficientă. De asemenea, pe lângă fișierele cu extensie de tip .dwg, se pot obține și fișiere cu extensie de tip .dxf, fișiere folosite pentru realizarea fișierelor de tip CP.

2.5.2. TopoLT

TopoLT este un program ce oferă unelte pentru aplicații 2D și 3D oferind o serie de facilitate de configurare a elementelor desenate, utile pentru realizarea de planuri topografice sau cadastrale, a modelului tridimensional al terenului și a curbelor de nivel, calcularea volumelor de săpătura și umplutură, la georeferențierea imaginilor raster, cât și la printarea automată.

Descrierea pe scurt a funcțiilor acestui program:

Calcul de puncte polare, inclusiv cu importul de la majoritatea stațiilor totale cunoscute;

Comunică cu stația totală pentru a recepționa sau transmite coordonate;

Raportează puncte cu optimizarea textelor ce se suprapun;

Unește punctele după cod;

Se pot introduce automat coordonate la capetele entităților, coordonatelor punctelor din desen pot fi salvate în orice format definit de utilizator;

Creează model 3D al terenului, desenează curbe de nivel utilizând funcții NURBS, calculează volume.

2.5.3. Microsoft Word și Microsoft Excel

Microsoft Word este un software produs de compania americană Microsoft, utilizat pentru introducere, procesare și editare texte.

Microsoft Excel reprezintă de asemenea un produs al celor de la Microsoft, având încorporate funcții matematice care ușurează realizarea calculelor.

Aceste două softuri au fost utilizate la redactarea prezentei lucrări de licență.

2.5.4. Generare CP

În procesul de întocmire documentații pentru lucrări de specialitate în domeniul cadastrului este nevoie de obținerea unor fișiere standard pentru stocarea informațiilor din fișa corpului de proprietate și pentru stocarea coordonatelor pe conturul acestuia.

Modulele aplicației de față facilitează obținerea acestor fișiere într-un format standard, care să permită încărcarea și validarea lor de către inspectorii Oficiilor de Cadastru și Publicitate Imobiliară. Modulul pentru obținerea fișierului care conține coordonatele pe contur și datele din fișa corpului de proprietate se numește GenerareCP.exe.

Aplicația Generare CP este destinată persoanelor fizice/juridice autorizate să execute lucrări de specialitate în domeniul cadastrului pe teritoriul României.

CAPITOLUL 3. PREZENTAREA TEORETICĂ A MODELELOR MATEMATICE UTILIZATE ÎN PRELUCRAREA OBSERVAȚIILOR

Considerații generale

Rețeaua geodezică însumează totalitatea rețelelor de triangulație și de nivelment executate pe teritoriul unei țări, în scopul asigurării unui schelet unic și riguros, pe baza căruia se realizează ridicările topografice.

După rolul lor, la nivel național, se disting trei mari categorii de rețele:

1. Rețeaua geodezică propriu-zisă, de diferite ordine, cu funcții multiple, denumită frecvent rețea geodezică. Punctele, folosite frecvent în lucrările topografice, au poziția spațială definită prin coordonatele x, z și z, date în sisteme de referință proprii.

2. Rețeaua geodezică de nivelment, structurată și ea pe mai multe ordine, asigură baza ridicărilor altimetrice, respectiv stabilirea altitudinilor.

3. Rețeaua gravimetrică, pe care se sprijină metodele dinamice de determinare a formei și dimensiunilor Pământului.

Rețeaua geodezică din România, există în două variante proiectate pentru același scop:

– Prima, rețeaua de triangulație geodezică, denumită și de stat, devenită clasică, este constituită din patru ordine superioare I, II, III și IV, după distanța dintre puncte și precizia de măsurare a coordonatelor lor. În scopul îndesirii rețelelor de triangulație de ordin superior, pentru executarea materialelor cartografice la scări mari de proporție (1:10.000, 1:5.000), în scopul asigurării unei densități suficiente în teren, se folosește triangulația geodezică (sau topografică) de ordinul V, care se află într-o continuă completare.

– Rețeaua geodezică națională GPS, în curs de realizare, bazată pe determinări în sistemul de poziționare globală, încadrată în cea europeană, care a devenit treptat operațională.

În funcție de distanța dintre puncte, de precizia măsurătorilor și a calculelor, punctele ce formează Rețeaua de triangulație geodezică se clasifică astfel:

Ordinul I, având punctele (vârfurile triunghiurilor) situate la 20-60 km, în medie 30 km;

Până în 1956 a predominat ideea constituirii triangulației de ordinul I sub forma unor lanțuri simple sau duble de triunghiuri, dispuse în lungul meridianelor și paralelelor.

Fig. 3.1. Rețeaua primordială

La nivelul triangulației, după 1956 a fost realizată o rețea compactă de figuri geometrice care acoperă întregul teritoriu. Actuala rețea de triangulație a țării noastre este o rețea compactă.

Fig. 3.2. Rețeaua de triangulație astronomo-geodezică de ordinul I

Variabilitatea spațială a reliefului României a impus anumite particularități ale densității punctelor geodezice: în regiunile de câmpie lungimea laturilor variază între 17-, în regiunile deluroase și subcarpatice între 20- iar în regiunile montane și în Depresiunea colinară a Transilvaniei între 25-. În total au fost proiectate 374 de puncte de ordinul I care formează 657 triunghiuri și 6 patrulatere cu vizibilitatea reciprocă a ambelor diagonale. A fost proiectată într-o concepție unitară, a fost determinată prin măsurarea tuturor unghiurilor, a anumitor laturi prin unde, a unor elemente astronomice și mărimi gravimetrice, fiind calculată și compensată în bloc, prin metode riguroase.

Ordinul II, vârfurile de triunghiuri sunt intercalate între puncte de ordinul I și la distanțe între 10-20 km, în medie 15 km;

Ordinul III, punctele sunt dispuse în interiorul triunghiurilor de ordinul II, la distanțe de 5-10 km, în medie 7 km;

Ordinul IV, cuprinde puncte situate în interiorul triunghiurilor de ordinul III și sunt situate la distanța medie de 3 km;

Triangulațiile geodezice de ordinul II-IV, dezvoltate succesiv din triangulația de bază, introduc noi puncte sau grupuri de puncte. Punctele au fost determinate prin metoda intersecției, deci măsurându-se numai unghiuri.

Fig. 3.3. Îndesirea rețelei de ordinul I prin puncte geodezice de ordine inferioare (II și III)

Ordinul V, sunt punctele intercalate în triunghiuri de ordinul IV la distanța medie de 1,5 km.

Triangulația topografică de ordinul V, de îndesire a celorlalte rețele, are rolul de a ușura pe cât posibil determinarea pozițiilor a cât mai multor detalii topografice, așadar de a fi situate omogen în teritoriu (ținând însă seama și de relief).

Densitatea medie a triangulației de ordinul V trebuie să fie de 1 punct la 2-5 km2 în extravilan și 1 punct la 1 km2 în intravilan. Punctele trebuie să aibă poziții dominante (movile, vârfuri de deal, creste, culmi), pentru a se asigura o vizibilitate bună atât pentru propria lor determinare cât și pentru ridicările topografice ulterioare. Poziția punctelor s-a calculat prin intersecții combinate, înainte și înapoi, compensate prin metode riguroase.

Pe lângă lungimea laturilor, rețelele geodezice sunt clasificate în funcție de o serie de alte criterii:

După modul de rezolvare a rețelelor geodezice:

– din punct de vedere planimetric:

de triangulație;

de trilaterație;

poligonometrice;

– din punct de vedere altimetric:

rețele de nivelment geometric geodezic.

După numărul elementelor cunoscute:

rețele geodezice libere: nu conțin nici un element cunoscut, în acestea intervin doar observațiile instrumentale necesare determinării geometrice a rețelei; aceste rețele nu pot fi încadrate într-un anumit sistem de coordonate;

rețele geodezice fără constrângeri: au un număr strict necesar de elemente pentru încadrarea acestora în sistemul de coordonate adoptat;

rețele geodezice constrânse: au un număr de elemente mai mare decât necesarul, realizându-se constrângeri de natură geometrică și analitică.

După formă:

rețea formate din lanțuri de triunghiuri și patrulatere – dispuse în lungul meridianelor și paralelelor, la intersecția lor existând puncte Laplace- reprezintă Rețeaua primordială;

rețea compactă de triangulație – acestea se sprijină pe lanțurile primordiale și acoperă integral tot teritoriul României.

După destinație:

rețea geodezică internațională – este creată pe teritoriul mai multor state, pe baza unor convenții și colaborări internaționale. Pe lângă scopurile științifice, de determinare a formei și dimensiunilor Pământului, rețelele internaționale sunt utilizate în scopuri cartografice, militare, economice.

rețea geodezică de stat – constituie principala rețea de sprijin pentru toate lucrările topografice – fotogrammetrice precum și pentru lucrările geodezice de importanță locală, fiind împărțite pe ordine de triangulație: I, II, III, IV. La noi în țară s-a creat și rețeaua de ordinul V.

rețea geodezică locală – aceasta este creată pe o suprafață relativ mică, ca rețea de sprijin a lucrărilor topografice – fotogrammetrice de ridicare sau trasare a unor obiective economice sau social-culturale de pe teritoriul respectiv. Aceste rețele trebuie să fie încadrate în rețeaua de triangulație de stat.

După numărul de dimensiuni:

rețea geodezică unidimensională (rețeaua de nivelment);

rețea geodezică bidimensională (rețelele planimetrice);

rețea geodezică tridimensională: punctele au determinate omogen și unitar toate cele 3 coordonate care descriu poziția într-un sistem cartezian de coordonate;

rețele geodezice cu 4 dimensiuni: rețele geodezice determinate în mod repetat, timpul constituind a patra dimensiune.

Compensarea rețelei de triangulație

Prin metoda triangulației se determină coordonatele unui număr de puncte prin intermediul rețelei de triunghiuri ale căror vârfuri sunt materializate în teren. În aceste puncte se pot măsura: valori unghiulare, lungimi, azimute și coordonate astronomice, mărimi gravimetrice.

Triunghiurile formate prin unirea punctelor se pot grupa în mod direct, deosebindu-se următoarele forme:

poligon cu punct central;

patrulater;

lanț de triunghiuri;

lanț de patrulatere;

lanț de poligoane.

Alegerea formei depinde de condițiile de teren și de operator, dar în același timp și de precizia căutată, deoarece formele poligonale și complexe de triangulație asigură o precizie mai mare decât lanțurile de triunghiuri sau patrulatere.

Pentru întocmirea acestui proiect s-a ales o rețea de triangulație sub forma unui patrulater cu vize pe ambele diagonale (fig. 3.4). Pentru compensarea acestui tip de rețea s-a ales metoda măsurătorilor condiționate (variația unghiurilor și a direcțiilor).

Numărul mărimilor măsurate este mai mare decât numărul necesar pentru obținerea mărimilor ce trebuie determinate. Numărul mărimilor suplimentare determină numărul condițiilor geodezice pe care trebuie să le îndeplinească rețeaua geodezică, respectiv rețeaua de triangulație formată din punctele vechi (cunoscute) și punctele noi (necunoscute).

Fig.3.4. Rețeaua de triangulație

Verificarea rețelei din punct de vedere planimetric presupune determinarea coordonatelor plane a unor puncte geodezice utilizând ca mărimi cunoscute coordonate ale altor puncte geodezice (mărimi date) și direcții de legătură între punctele geodezice (mărimi măsurate). Ca și mărimi date se consideră coordonatele plane ale punctelor Vârful Măgurii și Dealul Ardanului, puncte ce formează baza inițială a rețelei, marcată în fig. 3.4 cu linie dublă.

Inventarul de coordonate al punctelor cunoscute este prezentat în tabelul 3.1.

Tabel 3.1. Coordonate puncte rețea

Tabelul 3.2 reprezintă carnetul de teren întocmit la măsurătorile efectuate pentru verificarea rețelei. În cadrul acestei rețele toate punctele sunt staționabile, observațiile s-au făcut din fiecare punct geodezic al rețelei prezentate în figura 3.4. Dupa compensarea observațiilor (tabel 3.3), au rezultat 8 unghiuri numerotate de la la și care s-au obținut prin diferența direcțiilor orizontale compensate (tabel 3.4.).

Tabel 3.2. Observațiile azimutale efectuate din punctele rețelei geodezice

Tabel 3.3. Compensarea observațiilor

Tabel 3.4. Unghiuri orizontale

3.2.1. Stabilirea numărului de ecuații de condiții

Numărul ecuațiilor geometrice r se stabilește în funcție de natura rețelei (independentă sau dependentă), și este dat de diferența dintre numărul observațiilor efectuate ne și numărul observațiilor strict necesar nsn.

r = ne- nsn (3.1)

La stabilirea numărului de condiții geometrice existente, este necesar a analiza, din punctul de vedere al elementelor cunoscute, rețeaua de triangulație pe care dorim să o studiem.

În funcție de numărul elementelor cunoscute, rețelele de triangulație se clasifică în:

– Rețele de triangulație independente, în cadrul cărora numărul de elemente cunoscute este mai mic decât numărul necesar;

– Rețele de triangulație dependente (constrânse), în cadrul cărora numărul de elemente cunoscute este mai mare decât numărul necesar.

Considerăm prezenta rețea ca fiind dependentă. Astfel, avem următoarele condiții:

condiții geometrice;

condiții de figură;

condiții de pol sau laturi.

Având rețeaua de triangulație dată (fig. 3.4), rețea în care toate vizele sunt duble, putem determina:

numărul total de puncte din rețea p=4

numărul total de puncte staționabile p1=4

numărul total de unghiuri măsurate ω=8

numărul total de laturi l=6

numărul total de laturi cu viză dublă l1=6

Aferent acestor condiții se va scrie cate o ecuație de erori corespunzătoare condițiilor geometrice.

3.2.2. Scrierea condițiilor geometrice

Condițiile de figură conțin corecțiile mărimilor măsurate, derivate din condiția geometrică dintr-un triunghi, adică suma unghiurilor interioare ale triunghiurilor trebuie să fie egală cu 200g, rezultând formulele:

()+ () + () + () = (3.6)

()+ () + () + () = (3.7)

()+ () + () + () = (3.8)

Condiția de pol (acord pe laturi) constă în rezolvarea succesivă a triunghiurilor care au vârf comun, cu începere de la o latură și finalizare pe aceeași latură și care trebuie să conducă la aceeași valoare.

Astfel, pornind de la latura Teaca Nord-Vârful Măgurii, prin aplicarea teoremei sinusurilor în mod succesiv și împărțind la latura de pornire se obține:

În funcție de unghiurile măsurate și de corecțiile acestora se vor exprima valorile cele mai probabile ale unghiurilor:

(3.10)

(3.11)

(3.12)

(3.13)

(3.14)

(3.15)

(3.16)

(3.17)

Unde: valoarea cea mai probabilă a unghiurilor

unghiurile măsurate

corecțiile unghiulare

3.2.3. Scrierea sistemelor ecuațiilor de erori

Ecuațiile de erori sunt ecuații liniare care conțin corecțiile mărimilor măsurate, numite și ecuații normale si care derivă din condițiile geometrice pe care trebuie să le îndeplinească rețeaua de triangulație.

În urma scrierii condițiilor geometrice rezultă un sistem de patru ecuații de erori.

Notând:

w1 =+ + + = -2cc (3.18)

w2 =+ + + = 0cc (3.19)

w3=+ + + = -1cc (3.20)

(3.21)

P1 = sinsinsin= 0.22765450 (3.22)

P2 = sin() sin() sin() sin() = 0.227655354 (3.23)

cc (3.24)

Unde:

– eroarea de neînchidere unghiulară în triunghiul considerat

ρcc – factorul de transformare = 636620cc

Obținem următorul sistem de ecuații de erori:

v2 + v3 + v4 + v5 -2cc =0 (3.25)

v4 + v5 + v6 + v7 +0cc =0 (3.26)

v1 + v2 + v3 + v8 -1cc =0 (3.27)

(3.28)

Unde: (3.29)

3.2.4. Rezolvarea sistemului de ecuații de erori

Utilizând teoria celor mai mici pătrate [vv] = minim (suma ecuațiilor de erori să tindă la minim), poate fi stabilită o soluție unică a sistemului de ecuații de erori. Sistemul ecuațiilor de erori este nedeterminat pentru că numărul necunoscutelor este mai mare decât numărul ecuațiilor.

Utilizând condiția de minim, sistemul ecuațiilor va ajunge la sistemul normal de ecuații cu 4 corelate care se prezintă sub forma:

(3.30)

Pentru a rezolva sistemul normal de ecuații se calculează, mai întâi, coeficienții corelatelor, utilizând coeficienții ecuațiilor de erori. Calculul coeficienților sistemului normal al ecuațiilor s-a realizat în tabelul 3.5 cu aplicarea unor relații de control.

Tabel 3.5. Sistemul normal al ecuațiilor de corecții

Rezolvarea sistemului ecuațiilor normale ale corelatelor s-a efectuat cu ajutorul schemei triunghiulare Gauss – Doolittle în tabelul 3.6. În coloana termenilor liberi (coloana nr. 5) se trec neînchiderile „w” în secunde.

Calculele ce se efectuează în schema Gauss- Doolittle sunt verificate prin două controale: unul pe linia roșie (control facultativ), iar cel de-al doilea pe linia ce conține ecuația sumă (control obligatoriu).

Tabel 3.6. Schema Gauss- Doolittle

Necunoscuta k4 rezultă din ecuația eliminatorie 4. Se introduce k4 în ecuația eliminatorie 3 și rezultă k3 după care k4 și k3 se introduce în ecuație eliminatorie 2 și rezultă k2. Corelatele k4, k3, k2 se introduc în prima ecuație eliminatorie și se obține valoare k1. Valorile corelatelor ki sunt prezentate în tabelul 3.7.

Tabel 3.7. Calculul corelatelor

3.2.5. Calculul corecțiior

Pentru calculul valoriilor probabile ale corecțiilor se utilizează relația:

vi = aik1 + bik2 + cik3 + dik4 i=(1,2.3…8) (3.31)

Unde: a,b,c,d – coeficienții din sistemul ecuațiilor de erori;

[vv] = v12 + v22 + … + v82 = 1.93042 (3.32)

[kw] = -(w1k1 + w2k2 + w3k3 + w4k4) = -1.93042 (3.33)

Controlul asupra valorilor se va efectua cu ajutorul relației:

[vv] = -[kw] (3.34)

1.93042 = 1.93042

În tabelul 3.8, valorile v𝑖 au fost determinate cu ajutorul corelatelor 𝑘i, a căror valoare este afișată în tabelul anterior.

Tabel. 3.8. Calculul corecțiilor vi

Tabel. 3.9. Controlul specific măsurătorilor condiționate [vv] = -[kw]

3.2.6. Calculul unghiurilor compensate

Corectând valoarea unghiurilor măsurate cu valoarea corecțiilor din tabelul 3.8. se obține valoarea unghiurilor definitive. În urma compensării unghiurilor suma unghiurilor interne în fiecare triunghi este egală cu 200g.

Tabel. 3.10. Calculul unghiurilor compensate

Calculul orientărilor

Pentru oricare segment de pe suprafața României, orientarea se va determina în raport cu meridianul centrului de proiecție, adică în raport cu axa sistemului rectangular plan. Orientarea topografică reprezintă unghiul orizontal pe care îl formează un anumit segment (aliniament) cu o paralelă la axa Ox a sistemului de proiecție, trasată prin capătul aliniamentului.

Pentru calculul orientărilor în rețeaua de triangulație se va avea în vedere faptul că se cunosc orientarea unei laturi și unghiurile compensate în rețea.

Inițial, determinăm orientarea laturii aleasă ca bază, din coordonatele cunoscute:

(3.35)

Semnele numărătorului, respectiv a numitorului din raportul , nu se operează algebric, prezența lor indicând apartenența orientării la unul din cele patru cadrane ce alcătuiesc cercul topografic.

(3.36)

Restul orientărilor din rețea se determină în funcție de valoarea orientării cunoscute și valoarea unghiurilor orizontale compensate ce intervin în relația de calcul a orientărilor, conform figurii 3.5.

Tabel. 3.11. Calculul orientărilor

Fig. 3.5. Determinarea orientărilor

Calculul laturilor

Pe baza coordonatelor cunoscute ale punctelor din rețea (tabel 3.1) se poate determina latura de plecare, care va servi ulterior ca bază de calcul pentru celelalte laturi.

(3.37)

= 10598,7386 m

În rețeaua de triangulație, calculul lungimii laturilor (tabelul 3.12) se face pornind de la baza de triangulație, folosind teorema sinusurilor și unghiurile compensate în fiecare triunghi, parcurgând toate triunghiurile, pe căi diferite, ajungând la o latură comună.

1. În triunghiul Teaca Nord-Vârful Măgurii -Dl. Ardanului se scrie teorema sinusurilor:

(3.38)

13048,6670m (3.39)

17331,7576m (3.40)

Restul triunghiurilor sunt calculate tot sub aceeași formă, rezultatele fiind transcrise în tabelul 3.12.

Calculul coordonatelor

Controlul final al compensării se obține prin calculul coordonatelor compensate a punctelor din rețea și compararea lor cu cele date inițial ca elemente fixe. Coordonatele se vor calcula în funcție de valorile orientărilor și laturilor obținute la punctele anterioare.

Coordonatele absolute ale fiecărui punct din rețea se calculează prin două moduri. Astfel, se va efectua o medie aritmetică pentru fiecare coordonată. Calculul coordonatelor a fost efectuat în tabelul 3.13.

Compararea coordonatelor inițiale cu cele obtinute după compensare este redată în tabelul 3.14.

Tabel. 3.12. Calculul laturilor

Tabel. 3.13. Calculul coordonatelor

Tabel. 3.14. Coordonatele punctelor în urma compensării

În urma calculelor se constată că, diferențele dintre coordonatele calculate și cele inițiale se încadrează în toleranță, deci rețeaua geodezică este stabilă.

Calculul cotelor rețelei de sprijin

Baza de sprijin a ridicărilor altimetrice o constituie rețeaua de nivelment geometric de stat, care se dezvoltă de-a lungul principalelor căi de comunicație și pe văile principalelor ape curgătoare, sub forma unor șiruri de puncte, numite trasee, având punctul fundamental sau punctul de nivel zero plasat în capela militară Constanța.

Nivelmentul geometric de ordinul I este o lucrare geodezică de înaltă precizie (având pe 1 km de drumuire, o eroare medie de ± 0,5 mm). Formează poligoane închise cu lungimi de 1200-1500 km, ce se dezvoltă, în general, în lungul căilor ferate.

Nivelmentul geometric de ordinul II leagă punctele nivelmentului de ordinul I, prin drumuiri având lungimea de 200 – 300 km și o precizie de ± 5 mm 𝐿 (L fiind lungimea drumuirii în km).

Nivelmentul geometric de ordinul III constă din drumuiri cu lungimea desfășurată de 80 –150 km și cu o precizie de ± 10 mm 𝐿 .

Nivelmentul geometric de ordinul IV se desfașoară pe lungimi de 20 – 40 km, având precizie de ± 20 mm 𝐿.

Nivelmentul geometric de ordinul V denumit și nivelment tehnic se folosește pentru îndesirea rețelei Nivelmentului de Stat, marcând punctele prin repere de perete sau la sol, la distanțe de 3-5 km, precum și pentru executarea diferitelor lucrări de organizarea teritoriului, îmbunătățiri funciare etc. Este un nivelment de precizie obișnuită, numit și nivelment geometric tehnic, având o eroare maximă admisibilă de ±30 mm și se desfășoară pe lungimi de 5-10 km.

Ultima etapă din verificarea rețelei de triangulație o reprezintă determinarea cotelor absolute ale punctelor rețelei. Pentru compensarea rețelei de nivelment se utilizează metoda aproximațiilor succesive.

Pentru aplicarea metodei de lucru, s-a considerat rețeaua de nivelment din figura 3.3 alcătuită din triunghiurile I si II.

Fig. 3.6. Rețeaua de nivelment

Tabel.3.16. Calculul diferențelor de nivel

În rețea s-au făcut pentru simplificare următoarele notații:

N1,N2- perimetrele celor două triunghiuri

N1= n2+n3+n12

N2= n1+n4+n12

n1, n2, n3 ,n4 –lungimile laturilor exterioare ale rețelei

lungimea laturii interioare ale rețelei

Cu notațiile de mai sus putem determina perimetrele, valoarea numerică a termenilor din relații find redată în tabelul 3.15.

Tabel. 3.15. Valorile laturilor și a perimetrelor

Conform figurii 3.6, daca se ține cont de sensul de creștere al cotelor și de sensul general de parcurgere al rețelei, se pot scrie următoarele condiții geometrice:

(ΔhVf. Măgurii – Dl.Ardanului) + (ΔhDl. Ardanului – Dl. Făget) –( ΔhVf. Măgurii -Dl. Făget) = 0 (3.41) (ΔhTeaca Nord – Vf. Măgurii) + (ΔhVf. Măgurii – Dl. Făget) – (ΔhTeaca Nord – Dl. Făget) = 0 (3.42)

Unde:

(Δhij)= Δhij+vij (3.43)

Cele două condiții conduc la 2 ecuații de corecții de forma:

Pentru determinarea necunoscutelor se dau la început o serie de valori aproximative pentru corelate. Noii termeni liberi se notează cu , aceștia având valori mai mici decât cei inițiali. Considerăm în continuare o nouă aproximare si vom obține un sistem analog în K'' cu termenii liberi mai mici decât . Continuând cu aceste înlocuiri succesive se obțin sisteme de ecuații cu termeni liberi având valori foarte mici (< 1mm), aproape neglijabile.

⇒ ( (3.46)

Astfel introducem prima aproximare:

𝐾𝑖 = 𝐾′𝑖 − (3.47)

𝜔′1 = ∙ω2 𝜔′1 = 0.00077 m (3.48)

𝜔′2 = ∙ω1 𝜔′2 = 0.00039 m (3.49)

A doua aproximare:

𝐾’𝑖 = 𝐾’’𝑖 − (3.50)

𝜔”1 = ∙ω’2 𝜔”1 = 0.00015 m (3.51)

𝜔”2 = ∙ω’1 𝜔”2 = 0.00030 m (3.52)

Nu se mai fac alte aproximații, având în vedere că valoarea lui ω este mică, sub 1 mm.

Tabel. 3.16. Calculul termenilor liberi

Ca etapă următoare se calculează corelatele, ținând cont de formula:

(3.53)

Tabel.3.17. Calculul corelatelor

În continuare se calculează corecțiile:

Tabel. 3.18. Calculul corecțiilor și formulele aplicate

Se determină cota punctelor din rețea în funcție de cotele vechi și diferențele de nivel compensate, obținându-se o valoare medie a cotei pentru fiecare punct. Diferențele de nivel compensate sunt prezentate în tabelul 3.19.

Tabel. 3.19. Calculul diferențelor de nivel cele mai probabile

După efectuarea acestor calcule, pentru control se verifică suma diferențelor de nivel corectate să fie egale cu 0.

(h Vf. Măgurii – Dl.Ardanului) + (hDl. Ardanului – Dl. Făget) – (hVf. Măgurii -Dl. Făget)=0 (3.54)

(hTeaca Nord – Vf. Măgurii) +(hVf. Măgurii – Dl. Făget) – (hTeaca Nord – Dl. Făget)=0 (3.55)

În ultima etapă, se vor calcula cotele punctelor, în funcție de diferențele de nivel măsurate și compensate anterior.

Valoarea medie a cotei se compară cu cotele inițiale ale punctelor, obținându-se o diferență de valoare între valorile cotelor inițiale si cele obținute după compensare. Verificarea finală constă în a compara această diferență de valoare dintre cote cu toleranța admisibilă pentru rețelele nivelitice de ordinul IV.

Tabel 3.20. Calculul cotelor

Toleranța se calculează cu formula: T unde L este lungimea totală a rețelei de nivelment în km. În cazul dat, T= ±150mm , prin urmare diferențele dintre cote se încadrează în toleranță.

Dezvoltarea rețelei de sprijin

Pentru a mări precizia și ușurarea efectuării trasării următoare a fost necesară dezvoltarea rețelei cu puncte noi amplasate în apropierea obiectivului de trasat, puncte din care să existe vizibilitate la celelalte puncte ale rețelei pentru determinarea coordonatelor și verificarea acestora. Acest lucru se poate realiza prin mai multe metode, dintre care amintim drumuirile și intersecțiile (înainte, înapoi și combinate), utilizându-se puncte din rețeaua geodezică de sprijin.

În funcție de relieful terenului și de obiectivele situate pe acesta pot fi întâlnite următoarele situații:

punctul nou este nestaționabil, iar cele vechi sunt staționabile, atunci se efectuează observații exterioare specifice intersecției multiple înainte;

punctul nou este staționabil, punctele vechi nestaționabile, atunci se efectuează observații interioare specifice intersecției înapoi multiple;

punctul nou și cele vechi sunt staționabile, deci observațiile sunt interioare și exterioare, caz specific intersecțiilor multiple combinate.

Dacă pentru compensarea rețelei de triangulație s-a utilizat metoda măsurătorilor condiționate, pentru dezvoltarea (îndesirea) rețelei de sprijin se va utiliza teoria specifică măsurătorilor indirecte.

Îndesirea rețelei topografice de sprijin se face prin încadrarea unor puncte noi, în cazul acestei lucrări, punctele 508 și 613 (Fig.3.7), astfel încât să asigure densitatea de puncte necesare în zona de lucru. Punctele vechi aparțin unei rețele geodezice de un anumit ordin, punctele geodezice noi urmând a fi determinate ca puncte de ordin inferior celor vechi.

3.7.1. Determinarea coordonatelor provizorii ale punctelor de îndesire 508 și 613

În prezenta lucrare, poziția punctelor 508 și 613 se va determina utilizând metoda intersecției multiple înainte. Metoda constă în staționarea pe fiecare punct din rețeaua geodezică (Vârful Măgurii, Dealul Ardanului, Dealul Făget, Teaca Nord), din fiecare punct măsurându-se direcții spre cele două puncte noi, precum și spre punctele vechi alte rețelei. Pozițiile punctelor 508 și 613 au fost în așa fel alese încât să asigure dezvoltarea unei drumuiri sprijinită la capete de-a lungul amplasamentului studiat (fig. 3.7).

Fig. 3.7. Îndesirea punctelor 508 si 613- Metoda intersecției înainte

Tabel.3.21. Direcții medii obținute după compensarea tururilor de orizont

Efectuarea calculelor va începe cu determinarea orientărilor dintre punctele rețelei de sprijin: ƟVf.Măgurii-Dl.Ardanului, ƟDl.Ardanului-Dl.Făget, ƟTeacaNord-Dl.Făget, ƟTeacaNord-Vf.Măgurii ce vor fi utilizate la calculul orientărilor spre punctele noi de determinat 508 și 613. La staționarea în fiecare punct al rețelei se va introduce în aparat orientarea calculată și se continuă efectuarea turului de orizont.

În acest mod vom obține următoarele egalități:

Pentru punctul 613:

ƟVf. Măgurii-613=Hz Vf.Măgurii-613 (3.56)

ƟDl.Ardanului-613=Hz Dl.Ardanului-613 (3.57)

ƟDl.Făget-613=Hz Dl.Făget-613 (3.58)

ƟTeaca Nord-613=Hz Teaca Nord-613 (3.59)

Pentru punctul 508:

ƟVf. Măgurii-508=Hz Vf.Măgurii-508 (3.60)

ƟDl.Ardanului-508=Hz Dl.Ardanului-508 (3.61)

ƟDl.Făget-508=Hz Dl.Făget-508 (3.62)

ƟTeaca Nord-508=Hz Teaca Nord-508 (3.63)

Pentru determinarea coordonatelor unui punct nou (în cazul studiat punctele 508 și 613), sunt strict necesare numai două puncte și două orientări, adică din punct de vedere matematic aceasta se reduce la intersecția a două drepte.

Pentru exemplificare, vom lua cazul în care dorim determinarea coordonatelor planimetrice ale punctului 613, în funcție de punctele Vf.Măgurii și Dl. Ardanului. Se vor calcula distanțele DVf.Măgurii – 613 și DDl. Ardanului-613 și orientările θVf. Măgurii-613, θDl.Ardanului-613.

Coordonatele provizorii ale punctului 613, în acest caz, vor fi calculate cu formulele specifice intersecției înainte:

xI613 = (3.64)

⇒ xI613 = 612207.1693 m

yI613 = yDl. Ardanului+(xI613-xDl.Ardanului)tgθ Dl.Ardanului-613 = 468236,6037 m (3.65)

yII613 = yVf.Magurii +(xI613-xVf.Măgurii)tgθ Vf.Măgurii-613 = 468236,6037 m (3.66)

Aceste formule se aplică pentru fiecare caz în parte. Pentru fiecare punct s-au utilizat câte patru intersecții de drepte, valorile coordonatelor obținute fiind prezentate în tabelele de mai jos.

Coordonatele punctelor ale rețelei geodezice folosite la calculul coordonatelor punctelor noi de îndesire sunt prezentate în tabelul 3.22.

3.22. Coordonate puncte rețea geodezică

Tabel.3.23. Calculul coordonatelor provizorii ale punctului 613

Tabel.3.24. Calculul coordonatelor provizorii ale punctului 613

Tabel.3.25. Calculul coordonatelor provizorii ale punctului 613

Tabel.3.26. Calculul coordonatelor provizorii ale punctului 613

Tabel.3.27. Calculul coordonatelor provizorii ale punctului 508

Tabel.3.28. Calculul coordonatelor provizorii ale punctului 508

Tabel.3.29. Calculul coordonatelor provizorii ale punctului 508

Tabel.3.30. Calculul coordonatelor provizorii ale punctului 508

Coordonatele provizorii 613(x613,y613) și 508(x508,y508) rezultă ca medie a valorilor calculate mai sus:

613 (3.67)

508 (3.68)

Tabel.3.31. Coordonate provizorii ale punctelor noi

3.7.2. Încadrarea planimetrică a punctelor noi îndesite

După cum am specificat mai sus, pentru încadrarea planimetrică a punctelor în rețeaua geodezică existentă se va aplica teoria de la măsurătorile indirecte. Astfel, considerăm punctele vechi Vf. Măgurii, Dl. Ardanului, Dl. Făget, Teaca Nord și punctele noi 508 și 613.

Pentru utilizarea metodei măsurătorilor indirecte la rezolvarea rețelei geodezice se va porni de la principiul că sistemul ecuațiilor de corecții este format dintr-un număr de ecuații egal cu numărul mărimilor măsurate, respectiv 20 ecuații.

Scrierea unui astfel de sistem este posibilă odată cu stabilirea formei ecuației corespunzătoare unei direcții măsurate.

3.7.2.1. Scrierea sistemului ecuațiilor de corecții

Forma generală de scriere a unei ecuații de corecții, utilizată la încadrarea simultană a două puncte noi, în cazul intersecției multiple înainte este:

(3.69)

Coeficienții de direcție, prin care se exprimă variația orientării pe unitatea de lungime, se calculează cu formulele:

Pentru punctul 508:

(3.70)

Pentru punctul 613

(3.71)

Sistemul ecuațiilor de corecții este format din 20 ecuații, compus din: 5 ecuații corespunzătoare celor 5 direcții măsurate din punctul Vârful Măgurii, 5 ecuații pentru cele 5 direcții măsurate din punctul Dealul Ardanului, 5 ecuații pentru cele 5 direcții măsurate din punctul Dealul Făget și 5 ecuații corespunzătoare celor 5 direcții măsurate din punctul Teaca Nord.

Cu scopul de a ușura formulele de calcul, vom nota cele patru puncte vechi ale rețelei astfel :S1 – Vf.Măgurii, S2 – Dl.Ardanului, S3 – Dl.Făget, S4 – Teaca Nord.

Pentru punctul de stație Vf. Măgurii

-∆z1 + l1S2=v1S2;

-∆z1 + l1S3=v1S3;

-∆z1 + l1S4=v1S4. (3.72)

Pentru punctul de stație Dl.Ardanului

-∆z2 + l2S3=v2S3;

;

-∆z2 + l2S4=v2S4;

;

-∆z1 + l2S1=v2S1. (3.73)

Pentru punctul de stație Dl. Făget

-∆z3 + l3S4=v3S4;

-∆z3 + l3S1=v3S1;

;

;

-∆z3 + l3S2=v3S2. (3.74)

Pentru punctul de stație Teaca Nord

-∆z4 + l4S1=v4S1;

;

-∆z4 + l4S2=v4S2;

;

-∆z4 + l4S3=v4S3. (3.75)

Se consideră că ecuațiile au ponderi egale și egale cu 1, în ideea că măsurarea direcțiilor s-a făcut cu aceeași precizie.

3.7.2.2. Rezolvarea sistemului ecuațiilor de corecții

Analizând forma sistemului ecuațiilor de corecții se observă că acesta aparține categoriei de măsurători indirecte adică numărul ecuațiilor este mai mare decât numărul necunoscutelor principale (∆x1, ∆y1, ∆x2, ∆y2, ∆z1, ∆z2, ∆z3, ∆z4).

Se procedează la rezolvarea sistemului de ecuații prin stabilirea numerică a coeficienților și a termenilor liberi ai acestui sistem. În tabelul 3.32 se prezintă calculul orientărilor, distanțelor, coeficienților de direcție și verificarea acestora, iar în tabelul 3.32 se prezintă calculul orientării direcției 0 a limbului (modulul stației) și a termenilor liberi.

Având în vedere faptul că, practic nu ne interesează corecțiile ∆z1, ∆z2, ∆z3, ∆z4 sistemul de ecuații poate fi transformat într-un sistem echivalent de ecuații care să conțină numai corecțiile ∆x1, ∆y1, ∆x2, ∆y2.

În acest scop se apelează la câteva reguli de transformare a unui sistem de ecuații de erori într-un sistem echivalent, care are aceleași soluții cu sistemul inițial, denumite Regulile lui Schreiber.

Tabel.3.32. Calculul orientǎrilor, distanțelor, coeficienților de direcție si verificarea acestora

Tabel 3.31 – Calculul orientării direcției 0 a limbului (modulul statiei) și a termenilor liberi

3.7.2.3. Transformarea sistemelor de ecuații în sisteme echivalente (Regulile lui Schreiber)

Aplicând regulile de echivalență 1 și 3 ale lui Schreiber, sistemul de ecuații se prezintă sub forma:

, cu ponderea 1;

, cu ponderea -1; (3.76)

cu ponderea 1;

cu ponderea -1; (3.77)

, cu ponderea 1;

, cu ponderea -1; (3.78)

, cu ponderea 1;

, cu ponderea -1; (3.79)

, cu ponderea 1;

, cu ponderea -1; (3.80)

, cu ponderea 1;

, (3.81)

, cu ponderea 1;

, cu ponderea -1; (3.82)

, cu ponderea 1;

, cu ponderea -1. (3.83)

3.7.2.4. Rezolvarea sistemului echivalent de ecuații

Ecuațiile (3.76)-(3.83) formează împreună sistemul ecuațiilor de corecții aferent intersecției multiple înainte. Se remarcă faptul că sistemul inițial de 20 ecuații cu 8 necunoscute s-a transformat într-un sistem de 8 ecuații cu 4 necunoscute. Rezolvarea acestui sistem se va face aplicând metodologia de rezolvare de la măsurătorile indirecte de precizii diferite.

Pe baza tabelelor 3.30 și 3.31 se poate întocmi tabelul de coeficienți al ecuațiilor echivalente (tabelul 3.32) din care se determină coeficienții ecuațiilor normale (tabelul 3.33).

Tabel. 3.32. Coeficienții ecuațiilor echivalente

În tabelul 3.32 coeficienții de direcție au fost reduși de 100 ori fațǎ de cei calculați în tabela 3.30, pentru a lucra cu valori mai mici și a ușura, astfel, calculele. Având în vedere acest lucru, corecțiile Δx și Δy se vor obține în centimetri (cm), și nu in metri (m).

Rezolvarea sistemului normal de ecuații s-a realizat cu ajutorul schemei triunghiulare Gauss-Doolittle și este prezentată în tabelul 3.34.

Tabel. 3.33. Schema redusă de calcul a coeficienților ecuațiilor normale a lui Gauss

Tabel.3.34. Rezolvarea sistemului normal de ecuații cu ajutorul schemei GAUSS

Din schema Gauss rezultă [vv]= 26,6714 valoare care se va utiliza la calculul erorii medii pătratice (abaterea standard) (tabelul 3.35) dată de relația:

(3.84)

unde: n – numărul de ecuații de corecții din sistemul inițial de ecuații

k – numărul de necunoscute din același sistem

Erorile necunoscutelor pe ∆xi si ∆yi (tabelul 3.35) se calculează cu relațiile:

(3.85)

(3.86)

Coefecienții de pondere se calculează în patru coloane atașate schemei Gauss. Vectorii termenilor liberi pentru cei patru coeficienți de pondere au valorile (-1,0,0,0), (0,-1,0,0), (0,0,-1,0), (0,0,0,-1).

Tabel. 3.35. Calculul erorii medii pătratice și a erorilor necunoscutelor

Cu ajutorul corecțiilor Δx și Δy se vor calcula valorile cele mai probabile ale coordonatelor punctelor 508 și 613 , încadrate prin metoda intersecțiilor multiple înainte:

(XPi) = XPi + Δx (3.87)

(YPi )= YPi + Δy (3.88)

Tabel.3.36. Calculul valorilor cele mai probabile ale coordonatelor punctelor 508 și 613

Pentru controlul încadrării punctelor 508 și 613, va trebui ca orientările calculate din punctele vechi și coordonatele compensate ale punctului nou să fie egale cu orientările provizorii plus corecțiile.

Tabel 3.37. – Verificarea încadrării punctelor 508 și 613

3.7.3. Determinarea cotelor punctelor îndesite

Pentru determinarea cotelor punctelor îndesite se utilizează nivelmentul trigonometric la distanțe mari.

Diferența de nivel între cotele punctelor vechi și cotele punctelor noi se calculează cu următoarea relație:

∆hij = Dijtgφi + îap –s +C (3.89)

Unde:

∆hij – diferența de nivel dintre punctele i, j;

Dij – distanța dintre punctul de stație și cel vizat;

φ – unghiul de pantă a terenului;

– înălțime aparat;

s – înălțimea semnalului;

C – corecția totală datorată curburii Pământului și a refracției atmosferice.

(3.90)

Unde:

K – coeficient de refracție atmosferică, egal cu 0,13 pe teritoriul României;

R – raza Pamântului la latitudinea medie a României, egală cu 6371 km;

D – distanța orizontală dintre puncte.

Pe baza diferențelor de nivel determinate se calculează cotele punctelor îndesite cu relațiile:

(3.91)

(3.92)

Unde: i- punctele rețelei vechi

Valoarea cea mai probabilǎ a cotei fiecărui punct nou se determinǎ ca medie ponderată cu următoarea relație:

(3.93)

(3.94)

unde: – ponderile cotelor, care se determinǎ cu relația:

(3.95)

Cotele finale ale punctelor îndesite și carnetele de teren sunt prezentate în tabelul 3.38.

Tabel 3.38. Carnet de teren și cota finală a punctelor 508 și 613

CAPITOLUL 4. REALIZAREA PLANULUI TOPOGRAFIC

Realizarea rețelei de ridicare

Rețeaua de ridicare se poziționează pe baza punctelor rețelei de sprijin, între care se dezvoltă trasee de drumuiri ale căror puncte servesc apoi la ridicarea detaliilor topografice. Ca structură, o rețea de ridicare este alcătuită, în principiu, din ansamblul stațiilor de drumuire, la care se adaugă punctele rețelei de sprijin, care permit, în final, radieri spre punctele caracteristice, care definesc detaliile topografice din teren.

Având în vedere că distanțele între punctele de triangulație, fiind mari, nu asigură vizibilitate la toate punctele de detaliu din teren, se pune problema determinării coordonatelor unor puncte care prin amplasamentul lor să asigure determinarea unor puncte din care să se poată măsura toate detaliile terenului; această tehnică se numește metoda drumuirii. Din punct de vedere geometric, drumuirea este o linie frântă care începe și se termină (se sprijină) pe puncte din rețeaua de triangulație de ordinele I-V, sau între puncte ale căror coordonate au fost determinate prin intersecții.

Cazul general al drumuirii planimetrice îl constituie drumuirea sprijinită sau drumuirea încadrată între două puncte cunoscute din rețeaua de sprijin. În această situație se pleacă dintr-un punct A, de coordonate cunoscute, se execută drumuirea pe traseul 1,2,3,4,5 … și se închide drumuirea pe punctul B de coordonate cunoscute. În teren se vor masura, pentru fiecare direcție vizată, unghiuri orizontale, unghiuri verticale și distanțe.

Având în vedere complexitatea lucrării studiate este necesar a se introduce următoarea clasificare a drumuirilor:

– Primare (de ordinul I, principale), încadrate în rețeaua de sprijin sau închise pe punctul de plecare

Drumuirea sprijinită la capete între punctele 508-613;

– Secundare (de ordinul II) sprijinite cel puțin la un capăt pe un punct de drumuire primară

Drumuirea sprijinită la capete 522-537 (522 -punct de drumuire primară, 537 -punct determinat folosind tehnologia GNSS);

Drumuirile 523-225, 577-225, 623-225 cu punctul nodal 225, unde punctele 523, 577 sunt puncte de drumuire primară, iar punctul 623 este determinat tot prin tehnologia GNSS, GPS;

Drumuirea sprijinită la capete 593-601 (593-punct de drumuire primară, 601- punct determinat prin GPS);

Drumuirea sprijinită la capete 608-617 (608-punct de drumuire primară, 617- punct determinat prin GPS);

Drumuirea sprijinită la capete 577-586 (577-punct de drumuire primară, 586- punct determinat prin GPS);

– Terțiare (de ordinul III) încadrate cel puțin la un capăt de un punct de drumuire secundară;

Drumuirea închisă pe punctul 567, 567-568-570-571-572-228-225-227-540-542-543-544-567;

Drumuirea închisă pe punctul 546, 546-547-549-550-551-552-554-556-557-559-561-564-566-548-546.

Prin urmare, s-a ales crearea unei drumuiri principale sprijinită la capete combinată cu drumuiri secundare și terțiare sprijinite, închise sau cu punct nodal (Fig. 4.1), cea mai potrivită pentru acest tip de lucrare, întrucât are ca obiectiv ridicarea topografică a detaliilor drumurilor DJ154, DJ173 inclusiv a drumurilor comunale din interiorul localitații Șieu, și, ulterior, executarea trasării punctelor caracteristice pentru introducerea rețelei de canalizare în localitate.

Fig.4.1. Schița drumuirilor principale, secundare și terțiare

4.1.1. Calculul coordonatelor planimetrice ale punctelor drumuirii principale

Poligonația principală (Fig. 4.2.) se realizează cu începere din stația 508. Ne vom orienta pe punctul Dealul Ardanului, iar drumuirea se va finaliza staționând în punctul 613 cu orientare spre punctul Vârful Măgurii. Astfel avem ca datele inițiale coordonatele X, Y, Z ale punctelor Dealul Ardanului, Vârful Măgurii, 508 și 613. Pornind de la acestea, se dorește obținerea coordonatelor x, z, z pentru punctele de drumuire 509, 510, 511, 512, 513, 7, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 581, 578, 577, 579, 587, 589, 592, 593, 594, 602, 603, 604, 605, 606, 4, 607, 608, 610, 612, 613.

Fig.4.2. Drumirea principală- sprijinită la capete

Vom considera ca baze ale drumuirii laturile Dealul Ardanului–508 și Vârful Măgurii–613.

În primă etapă, în urma staționării în fiecare punct de drumuire, se determină unghiurile interioare și exterioare dintre direcțiile măsurate în două orizonturi, astfel încât se calculează valoarea medie a unei citiri după formula:

(4.1)

𝐻𝑧iI – citirea în primul orizont al aparatului;

𝐻𝑧iII – citirea în al doilea orizont al aparatului.

Se calculează unghiurile ωi ale poligonației conform formulei:

ωi = Hzmînainte – Hzmînapoi (4.2)

În continuare, se vor calcula orientările laturilor de sprijin și distanțele dintre acestea, utilizând coordonatele deja cunoscute. Orientările și distanțele se vor calcula astfel:

Dl.Ardanului-508 = arctg = 229.9578g (4.3)

Vf.Măgurii-613 = arctg = 149.4027g (4.4)

DDl.Ardanului-508== 6691.8786 m (4.5)

DVf.Măgurii -613== 5859.7566 m (4.6)

Se calculează orientările provizorii ale laturilor drumuirii, utilizând relațiile:

p508-509 = 508-Dl.Ardanului + ω1

p509-510 = p509-508 + ω2

.……….

p613-Vf.Măgurii= 613-612 + ω37 (4.7)

După obținerea orientărilor provizorii, se va calcula eroarea orientării de drumuire.

eθ = p613-Vf.Magurii- 613-Vf.Magurii = 0.00063g (4.8)

≤ (4.9)

(4.10)

c = precizia de citire a aparatului;

n = numărul de stații din drumuire.

(4.11)

CTθ = – eθ = -0.00063g (4.12)

Cuθ = = -0.000016989g (4.13)

Dupa cum se observă, eroarea se încadrează în toleranță și se pot calcula orientările difinitive.

Θ508-509 = Θp508-509+ 1Cuθ

Θ509-510 = Θp509-510 +Cuθ

.……….

Θ613-Vf.Măgurii= Θp613- Vf.Măgurii + 37Cuθ (4.14)

Pentru calculul coordonatelor relative provizorii, vom utiliza orientările definitive obținute anterior, precum și distanțele dintre punctele de drumuire obținute în urma măsurătorilor:

Δ𝑥𝑝508-509= 𝐷508-509 ∙ cos 𝜃508-509;

Δ𝑦𝑝508-509= 𝐷508-509 ∙ sin 𝜃508-509;

………

Δ𝑥𝑝612-613 = 𝐷612-613 ∙ cos 𝜃612-613;

Δ𝑦𝑝612-613 = 𝐷612-613 ∙ sin 𝜃612-613; (4.15)

În continuare se calculează erorea și corecția coordonatelor relative:

𝑒∆𝑥 = – ( x613 – x508 )

𝑒∆𝑦 = – ( y613– y508 )

𝑒∆𝑥 = -0.1031 m

𝑒∆y = -0.0456 m (4.16)

Se calculează eroarea totală:

𝑒T = (4.17)

𝑒T = 0,1127 m.

O condiție extrem de importantă este ca eroarea să se încadreze în toleranța admisă :

𝑒T ≤ 𝑇;

Unde :

𝑇 = ± (0.003 +) – pentru intravilan și terenuri cu pantă < 5;

𝑇 = ± (0.0045 +) – pentru extravilan și terenuri cu pantă > 5𝑔.

Având în vedere că zona în care se află lucrarea este în intravilan, se va aplica a doua formulă și vom obține T = 1,104 m.

Eroarea se încadrează în toleranță și se calculează în continuare corecția totală:

CT∆𝑥 = – e∆𝑥 CT∆y = – e∆y

CT∆𝑥 = 0.1031 m CT∆y = 0.0456 m

Iar mai apoi corecția unitară:

CU∆𝑥 = CU∆y =

CU∆𝑥 = 0.000023m CU∆y = 0.000010m

Calculul coordonatelor relative compensate Δx, Δy se face aplicând formulele:

Δxij = Δxpij + Dij ∙ CU∆𝑥

Δyij = Δypij + Dij ∙ CU∆y (4.18)

Verificare:

= x613 – x508

= y613 – y508 (4.19)

Coordonatele finale ale punctelor de drumuire (Tab.4.1) se vor calcula cu următoarele relații:

x509 = x508+ Δx508−509

y509 = y508 + Δy508−509

………

x613 = x612 + Δx612−613

y613= y612 + Δy612-613 (4.20)

Verificarea finală constă în verificarea dacă coordonatelor calculate ale punctului 613 coincid cu cele inițiale, fapt îndeplinit pentru prezenta drumuire.

Tabel 4.5. Coordonatele finale ale punctelor drumuirii

4.1.2. Determinarea cotelor punctelor drumuirii principale prin metoda drumuirii de nivelment trigonometric

Nivelmentul trigonometric folosește pentru determinarea diferențelor de nivel vize înclinate și de aceea se poate aplica în orice fel de terenuri, indiferent de relief. În cazul general, determinarea diferenței de nivel se face în funcție de distanța redusă la orizont, unghiul vertical (zenital sau de înclinare), înălțimea aparatului în stație și a semnalului vizat și, dacă este cazul, corecția de ansamblu datorată curburii terestre și refracției atmosferice.

Se poate de aceea susține că precizia nivelmentului indirect este mai mică decât cea a nivelmentului direct, întrucât în valoarea determinată intervin erorile de măsurare pentru fiecare din mărimile enumerate. Funcție de neglijarea sau nu a corecției de curbură și refracție, se disting două cazuri: determinarea la distanțe mari și la distanțe mici.

Pentru cazul de față, laturile drumuirii nu sunt mai mari de 400 m, prin urmare pentru calculul cotelor punctelor drumuirii se va utiliza drumuirea de nivelment trigonometric apropiat.

Folosind stația totală instalată la înălțimea îap și o prismă aflată la înălțimea s se măsoară distanța orizontală și unghiul vertical, valori cu care se obține:

∆hpij = Dijtgφi +îap-s (4.21)

Unde:

∆hpij – diferența de nivel provizorie dintre punctele i, j;

Dij – distanța dintre punctul de stație și cel vizat;

φ- unghiul de pantă a terenului;

– înălțime aparat;

s – înălțimea semnalului.

În continuare se calculează corecția qij de neînchidere a diferențelor de nivel provizorii, verificând respectarea condiției de toleranță:

e∆h = = -0.0098 m (4.22)

CT∆h = – e∆h = 0.0098m

Cu∆h == 0.00000217m

Corecția unitară se va distribui în raport cu fiecare distanță din drumuire:

qij = Cu∆h ∙ Dij (4.24)

Diferențele de nivel provizorii și cele compensate sunt afișate în următorul tabel.

Cotele finale, obținute prin nivelment trigonometric, ale punctelor drumuirii se calculează astfel:

H509 = H508 + Δhc508-509

H510 = H509 + Δhc509-510

………………………….

H613 = H612 + Δhc612-613 (4.25)

Tab. 4.7. Cotele finale ale punctelor drumuirii

4.1.3. Determinarea coordonatelor planimetrice si altimetrice ale drumuirilor secundare și terțiare

Pentru determinarea coordonatelor planimetrice a celorlalte puncte ale rețelei de ridicare se vor utiliza mai multe tipuri de drumuiri: sprijinite la capete, închise sau cu punct nodal (Fig.4.1).

Principiul drumuirilor închise (exemplu Fig.4.3) este că măsurătorile se încep și se termină în același punct, punct ale cărui coordonate cunoscute vor fi utilizate pentru verificarea calculelor.

Fig. 4.3. Drumuire închisă pe punctul 546

În cazul drumuirilor cu punct nodal (Fig.4.4), un punct (numit și punct nodal) se află la intersecția mai multor drumuiri. Măsurătorile se efectuează dinspre capetele drumuirilor de coordonate cunoscute înspre acest punct nodal. Coordonatele punctului nodal obținute la final pentru fiecare drumuire trebuie să fie egale.

Etapele de calcul pentru obținerea coordonatelor punctelor prin aceste tipuri de drumuiri sunt asemănătoare cu cele de la drumuirea sprijinită la capete:

-calculul unghiurilor orizontale și compensarea acestora, în cazul drumuirilor închise;

-calculul orientărilor cunoscute și a distanțelor;

-determinarea orientărilor provizorii și compensarea acestora;

-determinarea coordonatelor relative provizorii și compensarea acestora;

-determinarea coordonatelor finale ale punctelor drumuirii.

Determinarea cotelor acestor puncte se face la fel ca la drumuirea principală, tot prin drumuire de nivelement trigonometric. Coordonatele finale (x,y.z) ale acestora sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Tab. 4.8. Coordonatele punctelor drumuirilor secundare și terțiare

Ridicarea detaliilor topografice

Punctele de detaliu redau conținutul planului topografic, ele arătând pe hartă sau pe plan ce anume se găsește în realitate în zona studiată.

În cadrul acestui proiect principalele puncte de detaliu, numite și puncte radiate, sunt în mare măsură punctele ce constituie profilele transversale ale drumurilor pe care urmează a fi introdusă rețeaua de canalizare. Profilele transversale sunt dispuse perpendicular pe axul longitudinal, din 50 în 50 m sau din 100 în 100 m, în general după configurația terenului (schimbări de pantă) și după natura lucrării proiectate. Pentru o vedere de ansamblu a zonei, au mai fost ridicate și alte detalii, precum stâlpii electrici, limite de proprietate sau gard, construcții, rețeaua de apă existentă, podețe de acces, indicatoare rutiere etc.

Ridicarea detaliilor se realizează dintr-un punct de coordonate cunoscute, în care se staționează cu tahimetrul (stația totală). Pentru fiecare punct de detaliu se măsoară și se calculează coordonatele polare: distanța înclinată și distanța redusă la orizont dintre stație și punctul studiat, orientarea stație-punct cât și înclinarea direcțiilor din spațiu, concretizată prin valoarea unghiurilor verticale.

4.2.1. Ridicarea planimetrică a detaliilor

Pentru calculul coordonatelor planimetrice a punctelor radiate, se procedează astfel:

a. Calculul unghiurilor orizontale αi formate între viza de orientare, 1-2, și viza spre punctul radiat i;

αi= Hz1i-Hz12 (4.26)

b. Calculul distanțelor orizontale:

D1i = L1i + cosφ1i (4.27)

c. Calculul orientării de sprijn, unde punctele 1 și 2 sunt de coordonate cunoscute:

𝜃12 =arctg (4.28)

Unde : 1 – un punct de stație și 2- punctul spre care ne orientăm.

d. Calculul orientărilor pentru punctele radiate:

θ1−i = θ12 +αi (4.29)

e. Calculul creșterilor de coordonate:

Δx1−i = D1−i cosθ12 (4.30)

Δy1−i = D1−i sinθ12 (4.31)

f. Calculul coordonatelor absolute:

xi = x1 + Δx1−i (4.32)

yi = y1 + Δy1−i (4.33)

Fig.4.5. Schița radierii

Pentru exemplificare a modului de calculul a coordonatelor punctelor de detaliu s-a ales calculul coordonatelor a 8 puncte din stația 607, cu viza de orientare spre punctul 606 de coordonate cunoscute (Fig. 4.5). Staționând în 607 se vizează pe rând punctele de interes. Folosind formulele de mai sus se obțin următoarele coordonate ale punctelor radiate:

Tab.4.9. Determinarea coordonatelor planimetrice a punctelor radiate din stația 607

4.2.2. Ridicarea nivelitică a detaliilor

Cotele punctelor radiate se determină folosind metoda radierii de nivelement trigonometric. Cotele acestor puncte se calculează cu relațiile:

Hi = H1 + Δh1−i (4.34)

Unde :

Hi – cota punctului radiat i ;

H1– cota punctului de stație din care s-au măsurat unghiurile verticale ;

Δh1−i – diferența de nivel dintre punctul de stație 1 și punctele radiate.

Diferențele de nivel Δh1−i vor fi calculate astfel:

Δh1−i = D1−i ∙ tgφi + i – s (4.35)

Unde :

i – înălțimea aparatului ;

s – înălțimea semnalului vizat.

Pentru exemplificare, pe baza formulelor de mai sus, s-au determinat cotele acelorlași puncte folosite la determinarea poziției planimetrice. Valorile obținute sunt prezentate în tabelul 4.10.

Tab. 4.10. Determinarea coordonatelor niveltice ale punctelor radiate

În urma radierii a rezultat un număr de 7951 puncte de detaliu pentru care am determinat atât poziția planimetrică cât și altimetrică (Anexa nr.1). Astfel, a rezultat un număr suficient de puncte pentru realizarea planului topografic din zona studiată, plan necesar pentru realizarea în continuare a planului de execuție care va fi utilizat pentru trasarea rețelei de canalizare viitoare.

Planul topografic

4.3.1.Caracteristici și etapele necesare întocmirii planului topografic

Planurile topografice sunt reprezentări convenționale, abstracte, ale terenului, realizate cu un set de puncte, linii, texte și simboluri, în straturi tematice, definite prin poziția lor într-un sistem de coordonate și prin atributele lor.

Planurile topografice sunt întocmite la scările: 1:500; 1:1000; 1:2000; 1:5000 și 1:10000 în care se reprezintă în mod fidel forma geometrică și dimensiunile elementelor de planimetrie, precum și relieful terenului. Proiectarea punctelor de pe suprafața terestră se face ortogonal, iar efectul de curbură al Pământului se neglijează.

Tab.4.11. Clasificarea planurilor topografice

Lucrările de birou se înscriu ca o preocupare distinctă, în continuarea măsurătorilor din teren, avand drept obiectiv prelucrarea datelor și raportarea planului topografic.

Etapele de lucru necesare elaborării planului topografic sunt următoarele:

– Descărcarea măsurătorilor efectuate din memoria stației totale, verificarea și procesarea carnetului de teren până la obținerea coordonatelor tuturor punctelor;

– Raportarea punctelor carateristice în programul AutoCAD folosind softul TopoLT; în urma raportării pentru fiecare punct sunt atașate atributele: denumire, cota, cod;

– Urmează unirea punctelor după coduri și conform schițelor întocmite în teren, prin folosirea tipurilor de linii, culori, hașuri, aplicarea simbolurilor și semnelor convenționale (conform Atlasului de semne convenționale din 1978), inscripționarea datelor textuale ș.a.;

– Reprezentarea reliefului prin afișarea cotelor tuturor punctelor de detaliu, rezultând planul cotat la scara 1:5000 (Anexa nr.2, Anexa nr.3, Anexa nr.4 și Anexa nr.5). Caroiajul se realizează pe întreaga suprafață a planului, la intervale de 500 m.

Proiectarea și executarea în condiții tehnice a planurilor topografice se realizează utilizând: standarde de stat românești (STAS sau SR), convenții, normele interne (NI) și internaționale (ISO), norme europene (EN). Standardele generale utilizate la întocmirea desenelor topografice se referă la: Linii; Scrierea standardizată; Formatele planurilor topografice; Indicatorul (cartușul) și tabelul de componență; Scările numerice utilizate în desenul topografic; Plierea (împăturirea).

Scara planurilor se alege conform STAS 2—59, în funcție de mărimea terenului, de mulțimea detaliilor și de scopul lucrării pentru care se întocmește planul. Formatul se alege astfel încât suprafața de reprezentat să încapă în întregime pe o foaie de format obișnuit sau mărit, sau pe mai multe foi de același format (STAS 1—57). Se prefer formatele ușor de utilizat (de exemplu A2, Al).

Liniile utilizate în desenul topografic, conform standardelor în vigoare (STAS 103-84), se clasifică în patru tipuri: continuă, întreruptă, linie punct, linie două puncte și în funcție de grosimea (b) în două clase: linii groase și linii subțiri (2/3b).Grosimea de bază a liniei se alege din șirul de valori exprimate în mm: 0,18; 0,25;0,35; 0,5; 0,7; 1,4; 2,0.

Numerele punctelor se scriu cu litere standardizate (STAS 186—71) cu caractere având înălțimea de 2,5 (2,0) mm pentru detalii, sau 3 mm pentru punctele de sprijin. Scrierea pentru elementele principale ale terenului, numerotări topografice etc. se face de exemplu cu caractere de 5 mm, iar a celor mai puțin importante cu caractere de 4 mm; unele denumiri (mai importante) se scriu cu înălțimea de 6, 8, 10 sau 12 mm (cu majuscule).

Semnul convențional este o figură geometrică, cu formă și mărime stabilită în mod convențional, care urmărește să sugereze imaginea și natura unui obiect sau detaliu topografic. Mărimea și formele semnelor convenționale sunt standardizate și cuprinse în ”Atlasul de semne convenționale”. Acestea pot reprezenta pe planuri sau hărți detalii planimetrice și altimetrice, într-o formă cât mai sugestivă, putându-se clasifica dupa destinația detaliilor pe care le reprezintă în semne de planimetrie și semne de altimetrie.

semne pentru planimetrie,care se împart în :

de contur, care permit desenarea la scara hărții a naturii detaliilor (mlaștini, păduri,etc). În cazul pădurilor se reprezintă numai conturul pădurii nu și poziția arborilor în pădure.

de poziție sau de scară, care se folosesc pentru redarea detaliilor care nu se pot reprezenta la scară. Ele arată însă poziția exactă a detaliului pe care-l reprezint.

explicative, care "explică" anumite detalii de pe hartă. Această categorie se folosește numai împreună cu celelalte semne convenționale. La reprezentarea unei păduri, în afara conturului pădurii, din loc în loc se folosește un semn convențional care precizează specia preponderentă a arborilor.

semne pentru altimetrie, care se folosesc la reprezentarea formelor de relief, cum ar fi dealurile, vârfurile, văile, râpele, etc.

Plasarea semnelor convenționale pe planuri sau hărți se face după următoarele criterii:

1. poziția reală a elementelor din teren trebuie să corespundă cu centrul semnului convențional de tip geometric: cerc, pătrat, triunghi;

2. orientarea semnelor convenționale va fi:

paralelă cu latura planului pentru: puncte de bază, coșuri, stații radio-TV, stații meteorologice, monumente, etc.;

conformă cu orientarea reală a elementelor de pe teren: clădiri, stadioane, terenuri de sport, etc.;

paralelă cu latura cea mai lungă a reprezentării: sere, livezi;

3. axul semnului convențional trebuie să corespundă cu axul elementului topografic: căi ferate, drumuri, poduri, diguri, baraje;

4. distanța minimă între două semne convenționale să fie de 0,5mm.

4.3.2. Întocmirea documentației pentru recepția planului topografic în vederea autorizării lucrării de realizare a rețelei de canalizare

Conform Ordinului 700/2014 privind aprobarea Regulamentului de avizare, recepție și înscriere în evidențele de cadastru și carte funciară, documentația anexată la solicitarea recepției planului topografic necesar întocmirii documentației de autorizare a lucrărilor de construire sau desființare trebuie să conțină:

a) borderoul;

b) dovada achitării tarifelor legale;

c) cererea de recepție;

d) copia avizului de începere a lucrării, după caz;

e) copia extrasului de carte funciară pentru informare;

f) copia certificatului de urbanism;

g) inventarul de coordonate al imobilului în format digital (Anexa nr. 1);

h) calculul analitic al suprafețelor (Anexa nr. 8);

i) memoriul tehnic, care va cuprinde: metodele de lucru, preciziile obținute, date referitoare la imobil, suprafața pe care se execută lucrarea, date referitoare la situația existentă și la cea propusă, specificarea modului de materializare a limitelor;

j) planul de încadrare în zona la scara 1:5.000-1: 10.000 (Anexa nr.9 și Anexa nr.10);

k) planul topografic (în format analogic și digital – format .dxf) la scara 1:5.000-1: 100, dupa caz, care va cuprinde reprezentarea reliefului pentru zona supusă investiției (Anexa nr.2, Anexa nr.3, Anexa nr.4 și Anexa nr.5);

l) fișierul .cpxml pentru zona supusă investiției.

Avizul pentru începerea lucrărilor de specialitate se emite pentru lucrări de măsurători terestre, cartografie, cadastru, geodezie, fotogrammetrie pentru suprafețe ce depășesc 100 ha precurn și pentru toate lucrările de PUG; PUZ, indiferent de suprafață. În cazul de față nu avem nevoie de acest aviz, deoarece suprafața pe care se execută lucrarea este de 20,26 ha, prin urmare nu depășeste suprafața înscrisă în lege de 100 ha.

De asemenea, lucrarea se desfașoară pe domeniul public. Drumurile județene aparțin de administrația Consiliului Județean, iar ulițele în administrația Consiliului Local al comunei Șieu. Aceste imobile nefiind intabulate, în loc de extrasele de carte funciară se vor atașa la prezenta documentație documentele care certifică dreptul de proprietate atât pentru drumurile județene cât și pentru ulițe, respectiv, Anexa nr. 6: Rețeaua de drumuri județene din județul Bistrița-Năsăud, extrasă din Hotărârea nr.540/2000 privind aprobarea încadrării în categorii funcționale a drumurilor publice și a drumurilor de utilitate privată deschise circulației publice, publicată în Monitorul Oficial, partea I, nr.338 din 20 iulie 2000 și Inventarul de bunuri ce aparțin domeniului public al comunei Șieu, publicat în Monitorul Oficial, partea I nr. 647 din 31.08.2002 prin Hotărârea nr. 905/2002, Anexa nr. 7.

Nr. de înregistrare/data……………../…………..

BORDEROU

Adresa imobilului: UAT ȘIEU

Proprietari:

Persoană autorizată:

Număr pagini documentație:

Numărul de ordine al documentației din registrul de evidență a lucrărilor:

Conținutul documentației:

a) borderoul;

b) dovada achitării tarifelor legale;

c) cererea de recepție;

d) Inventarul de bunuri ce aparțin domeniului public al comunei Șieu, publicat în Monitorul Oficial, partea I nr. 647 din 31.08.2002 prin Hotărârea nr. 905/2002, anexa nr. 44;

e) Anexa nr. 2: Rețeaua de drumuri județene din județul Bistrița-Năsăud, din Hotărârea nr.540/2000 privind aprobarea încadrării în categorii funcționale a drumurilor publice și a drumurilor de utilitate privată deschise circulației publice, publicată în Monitorul Oficial, partea I, nr.338 din 20 iulie 2000;

e) copia certificatului de urbanism;

f) inventarul de coordonate al imobilului în format digital;

g) calculul analitic al suprafețelor;

h) memoriul tehnic;

i) planul de încadrare în zona la scara 1:5.000-1: I0.000;

j) planul topografic la scara 1:5.000;

k) fișierul .cpxml.

Semnătura și ștampila

P.F.A. Macavei Alexandra-Rodica

CĂTRE

OFICIUL DE CADASTRU ȘI PUBLICITATE IMOBILIARĂ BISTRIȚA-NASĂUD

BIROUL DE CADASTRU ȘI PUBLICITATE IMOBILIARĂ BISTRIȚA

Nr. de înregistrare …………/……………….

CERERE PRIVIND SOLICITAREA AVIZULUI DE RECEPȚIE A LUCRĂRII

Subsemnatul(a) Macavei Alexandra-Rodica domiciliat(ă) în localitatea Bistrița, str. Intr. Muncelului, nr.1, legitimat(ă) cu CI/BI seria XB, nr. 308218, CNP [anonimizat], tel. 0751213255, e-mail: [anonimizat], persoană fizică autorizată, posesoare a certificatului de autorizare categorie B,seria RO-BN-F nr. 102 eliberat de OCPI Bistrița-Năsaud, la data 20.01.2015, solicit:

I.OBIECTUL CERERII

-emiterea avizului de începere a lucrării

-recepția tehnică a lucrării de specialitate

II.TIPUL LUCRĂRII

– Introducerea rețelei de canalizare pe teritoriul administrativ al comunei Șieu

III.EXECUTANT

P.F.A. Macavei Alexandra-Rodica

IV.BENEFICIAR

Primăria comunei Șieu

IMOBILUL este indentificat prin: UAT Șieu

Semnătura și ștampila

P.F.A. Macavei Alexandra-Rodica

ROMÂNIA

JUDEȚUL BISTRIȚA-NĂSĂUD

COMUNA ȘIEU

Nr. 10455 din 30.03.2015

CERTIFICAT DE URBANISM

Nr. 25 din 30.03.2015

În scopul INTRODUCERII REȚELEI DE CANALIZARE ÎN LOCALITATEA ȘIEU.

Ca urmare a cererii adresate de COMUNA ȘIEU cu domiciliul în județul Bistrita-Năsaud comuna Șieu, satul Șieu, cod poștal 427290, strada Principală, nr. 201, înregistrată la nr. 10455 din 30.03.2015

pentru imobiliul-teren și/sau construcții-, situat în județul BISTRIȚA-NĂSĂUD, comuna ȘIEU, satul Șieu, cod poștal 427290, sau identificat prin

PLAN DE SITUATIE, PLAN ÎNCADRARE ÎN ZONĂ

în in temeiul reglementarilor Documentației de urbanism nr. 2387/13.12.2005, faza PUG, aprobată cu hotărârea Consiliului local ȘIEU nr.29/16.12.2005

în conformitate cu prevederile Legii nr. 50/1991, privind autorizarea executării lucrărilor de construcții, cu modificările și completările ulterioare,

SE CERTIFICĂ:

REGIMUL JURIDIC

Conform PUG, terenul aferent investiției este situat în comuna Șieu, fiind parțial domeniu public în administrarea C.L. Șieu, parțial proprietatea Drumurilor Județene.

REGIMUL ECONOMIC

Folosința actuală: zona căilor de comunicație,străzi, teren neproductiv.

REGIMUL TEHNIC

POTmax=100%

Se propune realizarea sistemului de canalizare în comuna Șieu, județul Bistrița-Năsăud. Lucrările vor fi semnalizate în conformitate cu legislația în vigoare. Colectarea apei uzate menajere se va realiza printr-o stație de epurare amplasată în extravilanul localitații Șieu.

S-a prevăzut realizarea unui rezervor de înmagazionare amplasat în localitatea Ardan, care va spori siguranța în funcționare, precum și o exploatare economică a sistemului de alimentare cu apă.

Prezentul certificat de urbanism poate fi utlizat/nu poate fi utilizat în scopul declarat pentru/întrucât:

D.T.A.C. CANALIZARE ÎN COMUNA ȘIEU

CERTIFICATUL DE URBANISM NU ȚINE LOC DE AUTORIZAȚIE DE CONSTRUIRE/DESFIINȚARE ȘI NU CONFERĂ DREPTUL DE A EXECUTA LUCRĂRI DE CONSTRUCȚII.

OBLIGAȚII ALE TITULARULUI CERTIFICATULUI DE URBANISM:

În scopul elaborarii documentației pentru autorizarea executării lucrărilor de construcții – de construire/de desființare -solicitantul se va adresa autorității competente pentru protecția mediului:

AGENȚIA PENTRU PROTECȚIA MEDIULUI BISTRIȚA-NĂSĂUD

Str. Parcului,nr. 20, Bistrița, Bistrița-Năsăud, 420035

    În aplicarea Directivei Consiliului 85/337/CEE (Directiva EIA) privind evaluarea efectelor anumitor proiecte publice și private asupra mediului, modificată prin Directiva Consiliului 97/11/CE și prin Directiva Consiliului și Parlamentului European 2003/35/CE privind participarea publicului la elaborarea anumitor planuri și programe în legatură cu mediul și modificarea, cu privire la participarea publicului și accesul la justiție, a Directivei 85/337/CEE și a Directivei 96/61/CE, prin certificatul de urbanism se comunică solicitantului obligația de a contacta autoritatea teritorială de mediu pentru ca aceasta să analizeze și să decidă, după caz, încadrarea/neîncadrarea proiectului investiției publice/private în lista proiectelor supuse evaluării impactului asupra mediului.

    În aplicarea prevederilor Directivei Consiliului 85/337/CEE, procedura de emitere a acordului de mediu se desfășoară după emiterea certificatului de urbanism, anterior depunerii documentației pentru autorizarea executării lucrărilor de construcții la autoritatea administrației publice competente.

    În vederea satisfacerii cerințelor cu privire la procedura de emitere a acordului de mediu, autoritatea competentă pentru protecția mediului stabilește mecanismul asigurării consultării publice, centralizării opțiunilor publicului și al formulării unui punct de vedere oficial cu privire la realizarea investiției în acord cu rezultatele consultării publice.

    În aceste condiții:

  5. CEREREA DE EMITERE A AUTORIZAȚIEI DE CONSTRUIRE/DESFIINȚARE va fi însoțită de următoarele documente:

   a) certificatul de urbanism;

   b) dovada titlului asupra imobilului, teren și/sau construcții, sau, după caz, extrasul de plan cadastral actualizat la zi si extrasul de carte funciară de informare actualizat la zi, în cazul în care legea nu dispune altfel (copie legalizată);

   c) documentația tehnică – D.T., după caz:

D.T.A.C. □ D.T.O.E. □ D.T.A.D.

d) avizele și acordurile stabilite prin certificatul de urbanism:

    d.1) avize si acorduri privind utilitățile urbane și infrastructura:

alimentare cu apa □ gaze naturale Alte avize și acorduri

canalizare ■ telefonizare □ ______________

alimentare cu energie electrică □ salubritate □ ______________

□ alimentare cu energie termica □ transport urban □ ______________

    d.2) avize și acorduri privind:

□ securitatea la incendiu □ protecția civilă ■ sănătatea populației

    d.3) avize/acorduri specifice ale administrației publice centrale și/sau ale serviciilor descentralizate ale acestora:

Consiliul Local Șieu ca administrator al domeniului public al comunei

AN Apele Române-Administrația Bazinală de Apă Someț-Tisa

Consiliul județean ca administrator al drumurilor județene ce parcurg localitatea Șieu

IPJ Bistrița -Inspectoratul Județean de Poliție Bistrița

  d.4) studii de specialitate:

Verificator tehnic conform Legii 10/1995

Studiu geotehnic

  e) actul administrativ al autorității competente pentru protecția mediului;

  f) dovada privind achitarea taxelor legale.

   Documentele de plată ale urmatoarelor taxe (copie):

________________________________SCUTIT______________________________________

Prezentul certificat de urbanism are valabilitatea de ……12 luni…… luni de la data emiterii.

Primar, Secretar,

Iuga-Napeu Olimpiu Suciu Viorel

L.S. Responsabil urbanism,

Bocskai Aniko

  Achitat taxa de: ____SCUTIT______ lei, conform Chitanței nr. ______din______

  Prezentul certificat de urbanism a fost transmis solicitantului direct la data de___30.03.2015__.

MEMORIU TEHNIC

1. Adresa imobil: intravilan și extravilan, DJ154, DJ173, Ulița brutăriei, Ulița pe lângă depozitul de deșeuri, Ulița între iazuri, Ulița de la Cocica, Ulița Dealului, Ulița de la Greta, Ulița lui Bîcu, Ulița pe rât, Ulița după școală, Ulița Zbîncanilor, Ulița între români, Ulița Sofroneștilor, Ulița de la țigani, Ulița Roșului, Ulița de la Stația de asfaltare, Ulița gării, Ulița după Complex, Ulița de la Suteu, Ulița bisericii, Ulița Popii, Ulița de la Veszi între iazuri, comuna Șieu, jud. Bistrița-Năsăud.

Tipul lucrării: Plan topografic în vederea introducerii rețelei de canalizare în comuna Șieu

Scurtă prezentare a situației din teren

Imobilele sunt amplasate în intravilanul și extravilanul comunei Șieu, sat Șieu, iar conform Inventarului de bunuri ce aparțin domeniului public al comunei Șieu, poarta denumirile specificate mai sus.

Zona studiată se întinde pe teritoriul comunei Șieu: de-a lungul DJ154 de la intrarea dinspre Mărișelu pâna la ieșirea înspre Șieuț, și de-a lungul DJ 173, de la intrarea dinspre Budacu de Sus și ieșirea spre Posmuș. Suprafața aproximativ ocupată de aceste imobile cu limitele luate ca limitele de proprietate adiacente drumurilor este de 202625,535 m2 (20,26 ha).

4.Situația juridică a imobilului: terenul ce face obiectul prezentei documentații este situat în intravilanul și extravilanul localității Șieu,și este situat pe domeniul public, în administrarea Consiliului Local Șieu (pentru ulițe) și în administrarea Consiliului Județean Bistrița-Năsăud (pentru DJ173 și DJ154); dreptul de proprietate pentru ulițe este certificat prin Inventarul de bunuri ce aparțin domeniului public al comunei Șieu, publicat în Monitorul Oficial, partea I nr. 647 din 31.08.2002 prin Hotărârea nr. 905/2002, anexa nr. 44; iar pentru drumurile județene prin Anexa nr. 2 din Hotărârea nr.540/2000 privind aprobarea încadrării în categorii funcționale a drumurilor publice și a drumurilor de utilitate privată deschise circulației publice, publicată în Monitorul Oficial, partea I, nr.338 din 20 iulie 2000.

5.Operațiuni topo-cadastrale efectuate:

Metoda folosită la măsurători: drumuire combinată cu radiere, în care punctele de stație 508 și 613, situate la extremitațile lucrării s-au obținut prin îndesirea rețelei de sprijin prin intersecție înainte și compensarea coordonatelor obținute, iar celelalte puncte de stații s-au obținut prin drumuiri sprijinite, închise sau cu punct nodal în funcție de situația din teren.

Aparatura folosită: stația totală Leica TCR 705; precizia aparatului este de 5” pe direcții și 2mm+2ppm pentru distanțele măsurate cu reflector.

Sistemul de coordonate – Stereografic 1970 și RMN Marea Neagră 1975

Puncte geodezice de sprijin vechi: Vârful Măgurii, Dealul Ardanului, Teaca Nord, Dealul Făget

Starea punctelor geodezice vechi: bună.

Descrierea punctelor topografice noi determinate în cadrul lucrării: Punctele de îndesire din rețeaua de sprijin s-au marcat prin cuie de beton, la data măsurătorilor.

Suprafața pe care se execută lucrarea este de de 202625,535m2 (20,26 ha). Calculul suprafeței s-a realizat prin metoda analitică.

S-a anexat la documentație în format digital:

Inventar de coordonate

Calcul de suprafețe

Data întocmirii : 30.03.2015 Semnătura și ștampila

P.F.A. Macavei Alexandra-Rodica

Generare CP

1. În primă fază după introducerea numelui și seriei persoanei autorizate se alege tipul operațiunii și se introduc următoarele informații: date titular și documentele relevante pentru documentația cadastrală în cauză.

Fig. 4.6. Completare prima pagină CP

Se importă fișierul .dxf și se completeză datele textuale privind imobilul, adresa, precum și câmpurile aferente descrierii recepției tehnice. Suprafața obținută 20,26 ha este aceeași cu cea calculată. Înainte de salvarea fișierului .cp se va face o validare a datelor introduse. În cazul de față, nu a apărut nici o avertizare sau eroare.

Fig. 4.7 Completare date textuale și validare CP

CAPITOLUL 5. TRASAREA PE TEREN A ELEMENTELOR TOPOGRAFICE DIN PROIECT

Descrierea generală a obiectivului de trasat

În prezent, localitatea Șieu nu dispune de sistem centralizat de canalizare menajeră. Restituirea apelor menajere se face cu ajutorul bazinelor subterane vidanjabile, fose septice și puțuri absorbante pe de o parte, iar pe de alte parte apele uzate sunt descărcate în șanțuri deschise sau în pârâuri fără epurare sau curățire prealabilă.

Pentru desființarea acestor situații neacceptabile din punct de vedere sanitar, s-a solicitat realizarea unui proiect tehnic și de execuție a rețelei de canalizare pentru evacuarea controlată a apelor uzate urmat de purificarea a acestora coform normelor în vigoare. Realizarea acestui proiect înseamnă rezolvarea problemei de împortanță majoră în domeniul protecției mediului înconjurător și în principal privind factorii: subsol, sol, apă.

Sistemul de canalizare este ansamblul de construcții inginerești care colectează apele de canalizare, le transportă la stația de epurare unde se asigură gradul de epurare stabilit în funcție de condițiile impuse de mediu și apoi le descarcă în receptori naturali care pot fi: râuri, lacuri, mare, soluri permeabile cu amenajări adecvate sau depresiuni.

5.1.1. Schema generală de alimentare cu apă

Alimentarea cu apă a unui centru populat, în cazul general, cuprinde construcții pentru captarea, tratarea, înmagazinarea, aducțiunea, distribuția și pomparea apei.

Schema de alimentare cu apă a unui centru populat din zona de câmpie este prezentată în figura 5.1. În malul râului sunt prevăzute construcțiile de captare LC. Stația de pompare SPC este amplasată după captare și ridică apa la stația de tratare ST. După ce își îmbunătățește proprietățile în stația de tratare, apa trece în rezervorul îngropat RI.Pompele de distribuție din stația de pompare SPD, trimit apa tratată din rezervorul îngropat la castelul de apă C, prin conductele de transport LA. Apa trece apoi în rețeaua de distribuie RD, care face parte din sistemul de distribuție.

Rezervorul îngropat este o construcție de înmagazinare și constituie un depozit intermediar între stația de tratare, care poate funcționa în flux continuu și stația de pompare de distribuție, care poate funcționa și intermitent. Castelul de apă face parte tot din categoria construcțiilor de înmagazinare având rolul de a stoca apa în rezervor când debitul de apă furnizat de stația de pompare este mai mare decât debitul consumat în rețeaua de distribuție, sau de a completa debitul atunci când pompele de distribuție funcționează cu un debit mai mic decât cel necesar în rețea.

Liniile piezometrice (de sarcină) indică presiunea în diferite instalații. Nivelurile cele mai defavorabile pentru pompe sunt N1 și N2, respective N3 și N4. Pompele se pot amplasa și în aceeași clădire.

Fig. 5.1. Schemă de alimentare cu apă de râu

5.1.2. Soluția constructivă aleasă pentru configurarea rețelei de canalizare

Canalizările menajere sunt dimensionate în așa fel încât să aibă secțiunea tranversală și panta de scurgere adecvate pentru a transporta debitul maxim de apă uzată la gradul de umplere maxim admisibil și pentru a menține viteza minimă de autocurățire la debitul maxim orar. În România viteza minimă de autocurățire este de 0,7 m/s, reglementată prin STAS 3051.

În configurarea rețelei se va lua în considerație:

a) Trama stradală actuală și în perspectivă (minim 25 ani) conform P.U.G.;

b) Situația topografică a amplasamentului pentru asigurarea curgerii gravitaționale;

c) Poziția stației de epurare și a receptorului;

d) Asigurarea evacuării apei pe drumul cel mai scurt;

e) Abordarea punctuală a zonelor critice: depresiuni, contrapante, subtraversări;

f) Un plan de dezvoltare etapizată în concordanță cu dezvoltarea aglomerării deservite;

g) Posibilitatea prevederii galeriilor edilitare în zone cu densitate mare de rețele, în zone centrale, cu trafic intens și terenuri dificile privind pozarea;

h) Soluționarea rațională a rețelei în zonele inundabile; rețeaua va fi astfel alcătuită încât în cazul inundației să se poată asigura pomparea apei uzate (sau epurate).

Soluția constructivă aleasă pentru prezenta lucrare este realizarea unui sistem de canalizare în sistem separativ, canalizarea apelor uzate menajere fiind evacuată printr-o rețea de canalizare menajeră, iar apele pluviale vor fi evacuate prin șanțurile și rigolele existente a drumurilor la emisarul cel mai apropiat. În acest sistem apele meteorice pot fi descărcate în interiorul localității, în diferite cursuri de apă ce străbat localitatea. Apele uzate menajere vor fi epurate la stația de epurare a localității, care se va realiza în cadrul proiectului.

Rețeaua de canalizare menajeră se va realiza din tuburi PVC Dn 250– 315, îmbinate cu mufă și inel de cauciuc, amplasat de-a lungul străzilor localității. Prin rețeaua de canalizare proiectată se va acoperi principalele străzi ale localității.

Conducta de canalizare de-a lungul drumurilor județene DJ 173 și DJ 154 se va amplasa pe amândouă părți ale drumului și pe cât posibil în afara zonei carosabile, sub șanțul drumului. Unde nu este posibil amplasarea în șanțul drumului a conductei din cauza pârâurilor, acesta se va amplasa în acostamentul drumului sau în cel mai rău caz în zona de circulație. Pe porțiunea unde conducta se va amplasa în afara zonei carosabile, se va reface șanțul de scurgere a apelor pluviale cu rigole betonate, acoperite, carosabile.

5.1.3. Elemente componente ale sistemului de canalizare și rolul acestora

Elementele principale care constituie ansamblul unei canalizări sunt următoarele:

– rețelele interioare (clădiri și hale industriale);

– rețeaua de canalizare exterioară, formată din rețeaua stradală și din colectoare, la centrele populate, și din una sau mai multe rețele uzinale, la întreprinderile industriale;

– stații de pompare (sau repompare);

– conductele de refulare de la stațiile de pompare;

– instalații accesorii (cămine de vizitare, de spălare, de rupere în pantă, guri de scurgere și zăpadă, camere deversoare etc.);

– instalațiile de preepurare și epurare;

– colectorul de descărcare,cu gura de vărsare în emisar.

O rețea de canalizare se compune din diferite categorii de canale și anume:

– colectoare principale;

– colectoare secundare;

– canale de serviciu;

– canale de racord;

– canale deversoare.

Colectoarele principale au rolul de a primi apele adunate de pe întreaga suprafață a localității, de a le conduce în aval de localitate, la stația de epurare și de aici la emisar. O localitate poate avea unul sau mai multe colectoare principale, în funcție de relief, de poziția emisarului, precum și de schema și sistemul de canalizare.

Colectoarele secundare și canalele de serviciu primesc și transportă apele de la bazinele de colectare aferente lor.

Canalele de racord  leagă canalizarea interioară a clădirilor cu canale de serviciu sau cu colectoarele secundare.

Canalele deversoare conduc surplusul de apă din colectoare principale în cursurile de apă apropiate. Ele se prevăd în sistem unitar, pentru a reduce secțiunile colectoarelor principale.

În figura 5.2 este prezentată schema unui sistem de canalizare.

Pe aliniamentul canalelor menajere se găsesc lucrări auxiliare pentru întreținere, supraveghere și exploatare.

Lucrările auxiliare pe rețea sunt: guri de scurgere care primesc apele meteorice de pe străzi, cămine de vizitare, camere de legătură, cămine de rupere de pantă, cămine de spălare, deversoare, bazine de retenție, deznisipătoare, treceri pe sub depresiuni și căi de comunicație.

Căminele de vizitare sunt construcții subterane de dimensiuni reduse care permit accesul în canale pentru vizualizarea condițiilor de curgere, pentru curățirea și evacuarea depunerilor, astfel dimensionate încât să permită accesul persoanelor, uneltelor și a utilajelor necesare.

Căminele de racord sunt cămine de vizitare care pot avea dimensiuni mai mici și care sunt amplasate pe canalul de racord de la clădiri, în amonte de punctul de conectare la colectorul sau canalul de serviciu stradal.

Căminele de rupere de pantă au rolul de a realiza coborâri abrupte ale debitului apei uzate în punctele în care canalele executate cu pante mai mici ca ale terenului ajung la adâncimea minimă acceptabilă. Aceste cămine trebuie să disipeze energia hidraulică excedentară, să evite acumularea depunerilor, să fie vizitabile și aerisite.

Căminele de spălare sunt cămine de vizitare cu dimensiuni mai mari care se instalează pe canalele care nu îndeplinesc viteza minimă de autocurățire. Aceste cămine sunt prevăzute cu stavile care se închid în momentul în care se spală canalele până se umple căminul cu apă până la nivelul preaplinului și apoi se deschid brusc pentru a genera o undă care spală depunerile din canalul din aval.

Stațiile de pompare sunt necesare funcție de relieful zonei de colectare și se prevăd în punctele cele mai joase ale rețelei de canalizare, de unde apa uzată nu mai poate fi transportată gravitațional spre aval către emisar sau stația de epurare.

5.1.4. Executarea rețelei de canalizare

Executarea rețelei exterioare de canalizare cuprinde următoarele faze de execuție:

1. Faza premergătoare

– pregătirea traseului unde se va executa rețeaua de canalizare prin eliberarea terenului de eventuale deșeuri și amenajarea acestuia pentru aprovizionarea și manipularea materialelor;

– fixarea de repere în afară amprizei lucrărilor, în vederea execuției lucrărilor la cotele din proiect;

– recepția, sortarea și transportul tuburilor de canalizare din PVC cu mufă și garnitură din cauciuc și a celorlalte materiale legate de execuție.

2. Faza de execuție

– trasarea lucrărilor pe teren și pregătirea traseului;

– execuția șanțurilor;

– montarea tuburilor din PVC cu mufă și garnitură din cauciuc pentru canalizare exterioară;

– executarea căminelor și a recipientelor de canalizare;

– umplerea parțială cu pământ al șanțurilor.

3. Faza de probe și punere în funcțiune

– probarea conductei pe tronsoane;

– înlăturarea defecțiunilor;

– executarea umpluturilor și refacerea terenului (conform destinației sale inițiale) ;

– legarea tronsoanelor;

– proba generală a conductei și completarea umpluturilor;

– punerea în funcțiune la parametrii proiectați și verificarea capacității de transport;

– recepția generală a conductei.

5.1.5. Trasarea lucrărilor pe teren și pregătirea terenului

Trasarea canalelor constă în materializarea pe teren a axului acestora și a limitelor săpăturii pământului.

La trasarea lucrărilor pe teren se va ține cont de următoarele:

– nivelmentul de-a lungul traseului să fie efectuat cu precizia stabilită prin proiect;

– să se prevadă repere provizorii de-a lungul traseului, legate de reperele definitive;

– să se marcheze pe teren intersecțiile traseului canalului cu traseele construcțiilor existente subterane, prin semne speciale;

– să se preia de executant sau beneficiar reperele lucrării materializate pe teren.

Trasarea aliniamentelor se face prin alinierea cu stația totală. Operația se face prin detaliere de la puncte determinate și principale, urmate de puncte intermediare. Traseul trebuie fixat în raport cu punctele topografice verificate.

Executantul poate completa trasarea fixând punctele intermediare pe care le consideră necesare pentru executarea corespunzătoare a lucrării și verificând în permanență poziția corectă a reperelor și exactitatea aplicării pe teren a cotelor din proiect. Pe fiecare tronson de rețea se plantează minim două borne de nivelment.

Înainte de începerea săpăturilor, executantul fixează țăruși în punctele principale ale traseului, de o parte și de alta a axei; țărușii nu vor fi deplasați până la terminarea lucrărilor, astfel că în orice stadiu al execuției să se poată determina și verifica axele traseelor sau ale amplasamentelor altor lucrări.

În ansamblul unei rețele de canalizări se trasează mai întâi canalele colectoare principale și apoi canalele secundare.

Operația de trasare se execută în următoarea ordine:

– se pichetează axul canalului;

– se execută apoi un nivelment de precizie în raport cu reperele topografice permanente (existente sau plantate odată cu începerea lucrărilor de canalizare);

– se trasează apoi marginile tranșeelor pentru executarea săpăturii;

– se montează o scândură așezată pe muchie și orizontal, deasupra centrului fiecărui cămin.

Trebuie observat că lucrările pregătitoare să cuprindă și curățirea traseului de tot ce ar putea împiedica bună desfășurare a lucrărilor (arbori, construcții, pământ depozitat, etc.).

Metode de trasare și calculul elementelor de trasare

5.2.1. Considerații generale privind topografia inginerească

Topografia inginerească (aplicată, specială) se ocupă cu studierea metodelor utilizate la aplicarea pe teren a obiectivelor de investiții din diferite ramuri de activitate.

Topografia inginerească cuprinde următoarele categorii principale de lucrări:

Studiile tehnico–topografice, servesc ca bază în realizarea rețelei topografice de sprijin și obținerea documentației necesare proiectării obiectivelor inginerești;

Proiectarea topografo–inginerească, este inclusă în faza de elaborare a proiectului construcției și cuprinde:

întocmirea documentației topografice la scări mari și foarte mari pentru proiectarea construcției în detaliu;

pregătirea topografică a proiectului pentru aplicarea pe teren:

proiectarea rețelei de trasare;

alegerea metodelor de trasare;

alegerea aparatelor folosite la trasare;

calculul elementelor trasării.

soluționarea problemelor de sistematizare orizontală și verticală (calculul suprafețelor și volumelor.

Trasarea topografică – cuprinde lucrările topografice la aplicarea pe teren a proiectului:

materializarea rețelei topografice de trasare;

trasarea axelor și a punctelor principale ale construcției;

trasarea în detaliu (fundație, zidărie, puncte de contur, etc.).

Asigurarea topografo−inginerească a procesului tehnologic de construcții-montaj, reprezintă o categorie de lucrări topografice ce au apărut recent, din necesitatea pentru constructor și tehnolog ca montarea prefabricatelor de beton, executarea industrializată a structurilor de beton armat monolit, cât și montajul tehnologic al agregatelor și mașinilor din întreprinderile industriale să se efectueze cu o precizie ridicată și într-un timp scurt.

Observațiile topografo−fotogrammetrice asupra deformațiilor și deplasărilor construcțiilor și terenurilor, numită și „topografia inginerească dinamică”. Se execută cu metode și aparatură de înaltă precizie; acestea cuprind: măsurarea tasărilor, determinarea deplasărilor orizontale precum și determinarea înclinărilor construcțiilor înalte (coșuri de fum, turnuri, etc).

Pregătirea topografică a unui proiect pentru trasare în teren cuprinde următoarele faze:

– Alegerea rețelei topografice de trasare, alcătuită din puncte marcate pe teren prin țăruși sau

borne, de coordonate x, y, z cunoscute;

– Alegerea metodelor de trasare în plan a punctelor din proiect;

– Alegerea instrumentelor și accesoriilor topografice pentru trasare și a tehnologiilor de măsurare;

– Calculul elementelor de trasare în plan a punctelor din proiect;

– Calculul preciziei necesare de trasare în plan a punctelor din proiect.

5.2.2. Proiectarea și execuția rețelei de trasare pentru cazul studiat

La proiectarea rețelei de trasare se va ține cont de:

dimensiunea suprafeței de lucru;

natura reliefului, conformația terenului în general;

natura și complexitatea construcției proiectate;

asigurarea acoperirii terenului cu un număr suficient de reperi.

Schema de alcătuire a bazei de trasare este condiționată în principal de planul general al construcției. Punctele bazei de trasare se amplasează în locurile cele mai stabile, unde ele s-ar păstra pe cât posibil, pe toată perioada de construcție-montaj și unde pot fi folosite cu eficiență maximă la lucrările de trasare-montare și la ridicările de execuție. De regulă, punctele bazei planimetrice coicid cu baza altimetrică de trasare.

În cazul de față rețeaua de sprijin creată pentru ridicarea topografică a obiectivului de investiție se va folosi și pentru execuția lucrărilor de trasare. Astfel, rețeaua de sprijin pentru trasare va fi constituită din drumuiri sprijinite la capete.

5.2.3. Trasarea planimetrică a traseului conductelor și a căminelor

Alegerea metodelor de trasare depinde de natura obiectivului trasat (axe principale, detalii de construcții), de dimensiunile și formă în plan a construcției; de condițiile măsurătorilor (teren accidentat, obstacole ce împiedică vizibilitatea și măsurarea, măsurarea pe apă, la înălțime, în subteran etc.); de precizia necesară a trasării; de depărtarea punctelor de sprijin în plan; de existența unor anumite tipuri de instrumente topografice.

Metodele de trasare în plan sunt următoarele:

– Metoda coordonatelor polare;

– Metoda coordonatelor rectangulare;

– Metoda intersecției unghiulare înainte (intersecția înainte);

– Metoda intersecției unghiulare înapoi (intersecția înapoi);

– Metoda triunghiului închis;

– Metoda intersecției liniare;

– Metoda aliniamentelor;

– Metoda intersecției reperate;

– Metoda reducțiilor;

– Metoda poligonometriei proiectate.

5.2.3.1. Metoda coordonatelor polare

Această metodă se folosește la trasarea pe teren a punctelor din proiect când baza de trasare este o drumuire poligonometrică sau o rețea topografică de construcție (pătrate și dreptunghiuri).

Fig. 5.4. Metoda coordonatelor polare

Trasarea pe teren a punctului C se face prin aplicarea, din punctul A al rețelei de trasare, a unghiului orizontal din proiect α (unghi polar), față de latura rețelei (direcție de referință) și a distanței D din proiect (rază vectoare) (figura 5.4).

Se cunosc:

– A (XA , YA), B (XB , YB) – reperi topografici;

– din proiect se cunosc coordonatele punctului C (XC , YC).

Se cere să se materializeze pe teren punctul C, din proiect.

Calcule:

; ; (5.1)

; ; (5.2)

În funcție de semnele creșterilor de coordonate se determină orientarea conform Tab. 5.1.

Tab. 5.1. Semnele creșterilor de coordonate și calcul orientărilor în cele patru cadrane ale cercului topografic

(5.3) elementele de trasare, coordonate polare

(5.4) (DAC)

Controlul trasării se poate efectua:

– prin trasarea punctului construcției și din alt punct al rețelei de sprijin (de exemplu: trasarea punctului C din punctele rețelei de sprijin A și B)

– trasarea punctului C prin altă metodă de trasare;

– compararea distanțelor și unghiurilor dintre punctele trasate, obținute prin măsurarea pe teren cu cele indicate în proiect.

Trasarea punctului C prin această metodă este influențată de următoarele cauze principale de erori: eroarea de trasare a unghiului 𝑚α ; eroarea de aplicare pe teren a lungimii 𝑚D ; eroarea de fixare (marcare) pe teren 𝑚𝑓 a punctului trasat; eroarea de poziție a punctelor bazei de trasare sau erorile rețelei 𝑚𝑠 .

Eroarea medie totală în poziția punctului trasat 𝑚𝑐, provocată de acțiunea independentă a erorilor componente arătate mai înainte, se calculează cu relația generală:

𝑚𝑐 = ± (5.5)

Unde:

𝑚di = eroarea de poziție a punctelor bazei de trasare (a datelor inițiale);

𝑚D = eroarea de aplicare pe teren a lungimii;

𝑚α = eroarea de trasare a unghiului;

𝑚𝑓 = eroarea de fixare (marcare) pe teren a punctului trasat.

La trasarea punctelor prin metoda coordonatelor polare trebuie luat în considerare că, odată cu mărirea distanței de la punctul rețelei din care se execută trasarea la punctul de trasat, abaterea standard de poziție a punctului va crește considerabil. De asemenea, este important ca latura de referință față de care se execută lucrările de trasare trebuie să fie mai mare decât distanța la care se află punctele proiectate ce urmează a fi poziționate pe teren.

5.2.3.2. Calculul elementelor de trasare

Pentru trasarea pe teren a centrelor căminelor rețelei de canalizare în funcție de coordonatele acestor puncte luate din proiect și a coordonatelor rețelei de sprijin în plan se calculează elementele de trasare polare necesare trasării, folosind formulele aminitite mai sus.

Se calculează orientarea și distanța dintre cele două puncte îndesite 589 și 587, precum și față de punctele ce urmează a fi trasate.

= (5.6)

(5.7)

(5.8)

Tabel 5.2. Calculul orientării și distanței pentru baza de sprijin topografică

Tabel 5.3. Calculul orientării și a distanței pentru punctul CH15

Tabel 5.4. Calculul orientării și a distanței pentru punctul CH16

Fig. 5.5. Trasarea gurilor de canal CH15 și CH16

Analog se vor calcula elementele de trasare pentru celelalte centre ale gurilor de canal din stațiile din rețeaua de trasare din aproprierea canalelor (Anexa nr.15).

5.2.3.3. Trasarea propriu-zisă pe teren cu ajutorul stației totale. Precizia trasării

Se trasează pe teren axele șanțurilor și centrele căminelor, care se marchează prin țăruși (picheți), bătuți în pământ din distanța în distanță. Linia țărușilor determina deci axa șanțului, corespunzătoare axei conductei ce se va îngropa în șanț.

Căminele de vizitare pentru controlul funcționarii rețelei și posibilitatea exploatării acesteia se amplasează conform STAS 3051/68 la toate sistemele de canalizare, în următoarele puncte caracteristice:

– la schimbarea diametrelor;

– la schimbarea pantelor;

– la schimbarea direcției canalelor nevizitabile;

– la intersecția a două canale nevizitabile;

– pe traseele drepte ale canalizărilor nevizitabile, la distanță de maximum 50 m;

– pe traseele drepte ale canalizărilor vizitabile cu dimensiunile de minimum 1,50 m înălțime și 1,50 m lățime la distanță de maximum 100 m;

– la racordarea canalizării din incintă cu cea de pe căile sau spațiile publice.

Procesul de trasare se desfășoară astfel:

– În prima etapă se staționează cu aparatul în punctul 589. După centrarea, calarea și setarea aparatului în vederea efectuării măsurătorilor, se va introduce în aparat orientarea Ө589-587 și se vizează celălalt punct al bazei de trasare;

– Se va calcula orientarea specifică punctului pe care dorim să îl trasăm, Ө𝑖𝑗 =𝜃589-587-αij . Se rotește stația totală până ce citirea la cercul orizontal este cea apropiată de orientarea calculată, după care cu ajutorul șuruburilor de fină reglare se va seta orientarea dorită.

– Pe direcția obținută se va trasa distanța D589–i. Punctul dorit se materializează pe teren cu un țăruș, iar pentru verificare prisma se ține pe țăruș. Dacă vârful prismei se află la distanța și orientarea calculată, se va bate un cui pe țăruș. Ulterior se va mai realiza încă o verificare privind corectitudinea poziționării cuiului.

Calcul preciziei la metoda coordonatelor polare

Toleranțele admise la aplicarea rețelelor tehnico-edilitare, în plan orizontal și vertical sunt conform STAS 9824/5-75:

Tab. 5.5. Toleranțe trasare

Toleranțele prevăzute se majorează funcție de panta terenului, cu sporurile prevăzute în următorul tabel.

Tab. 5.6. Sporuri majorare toleranțe

Astfel, pentru exemplul de mai sus privind calculul elementelor de trasare pentru punctul CH15, unde D589-CH15 = 59.601m, p<3, toleranța pentru trasarea planimetrică este de 2 cm.

Eroarea medie totală de determinare a poziției punctului CH15 va avea expresia:

𝑚CH15 = ± (5.9)

Unde:

𝑚di = eroarea de poziție a punctelor bazei de trasare (date inițiale);

𝑚D = eroarea de aplicare pe teren a lungimii;

𝑚α= eroarea de trasare a unghiului;

𝑚𝑓 = eroarea de fixare (marcare) pe teren a punctului trasat.

Eroarea de trasare a puntctului CH16 se determină cu relația:

= 1 cm….66 mm (5.10)

∆-abaterea maximă admisibilă, 2 cm conform STAS 9824/5-75

În condițiile influenței egale a erorilor de trasare a unghiurilor și distanțelor, atunci se pot calcula preciziile (abaterile standard) necesare ale lucrărilor de trasare, punând condiția:

(5.11)

Unde:

𝑚0 este o valoare provenită din aplicarea principiului influențelor egale ale surselor independente de erori componente.

Ca erori ale datelor inițiale se vor considera erorile de poziție reciprocă ale punctelor din care se face trasarea. Dacă nu există nici o informație asupra acestor valori se poate admite în calculul preciziei necesare că valoarea erorii de poziție a datelor inițiale este:

𝑚di ≤ 0.5 𝑚c (5.12)

Deoarece precizia de trasare a mărimilor α și D trebuie să fie de rang inferior preciziei datelor inițiale (ale punctelor rețelei) rezultă:

m0=mdi (5.16)

Eroarea de fixare nu exercită o influență esențială și va avea valoare:

mf =0.33m0 (5.13)

(5.14)

devine

(5.15)

De aici rezultă:

= = 26.51 mm (5.16)

cc (5.17)

= (5.18)

mf =0.2= 13.2 mm (5.19)

5.2.3.4. Jalonarea și pichetarea traseelor de canalizare

Trasarea pe teren a axelor șanțurilor, se marchează prin țăruși (picheți), bătuți în pământ din distanța în distanță. Linia țărușilor determină deci axa șanțului, corespunzătoare axei conductei ce se va îngropa în șanț.

Operația de stabilire pe teren a liniei drepte (aliniamentului) cu ajutorul jaloanelor se numește jalonare, iar marcarea liniei drepte prin țăruși (picheți) se numește pichetare. Prin această operație se înțelege poziționarea, de exemplu între două puncte A și B-centrele canalelor, a unor jaloane care să fie în aliniament, adică să aparțină aceluiași plan vertical care trece prin cele două puncte.

Pentru trasarea porțiunilor drepte ale șanțurilor, când acestea sunt mai lungi, se folosesc trei jaloane (A,B,C)- Fig.5.9, operația executându-se astfel: la începutul și sfârșitul porțiunii de trasat se plantează câte un jalon, în puncte bine stabilite (A și B), prin care va trece axa șanțului; apoi, un muncitor se așează în fața primului jalon A, de la începutul traseului, la o distanță cât mai mare, și privește cu un singur ochi către cel de al doilea jalon B de la celălalt capăt al traseului. În acest timp alt muncitor caută să fixeze între cele două jaloane, plantate inițial, și în linie cu acestea, un al treilea jalon C, pe care îl ține în mână în poziție verticală; primul muncitor îi face semn să se deplaseze cu jalonul ținut astfel, la stânga sau la dreapta liniei de vizare, până când atât al doilea, cât și al treilea jalon se vor afla în spatele primului jalon și nu se vor mai vedea din cauza acestuia. În acest moment toate cele trei jaloane se vor afla așezate în linie dreaptă, adică sunt coliniare. La baza celui de al treilea jalon plantat astfel, se bate un țăruș, iar jalonul se scoate. Cu jalonul scos operația se repetă, cel de al doilea muncitor deplasându-se în alt loc între primele două jaloane și se stabilește astfel un alt punct al axei șanțului, în acest mod se stabilesc oricâte puncte sunt necesare pentru marcarea axei șanțului și se bat țăruși. La sfârșit, se marchează pe teren prin țăruși și punctele în care au fost plantate primul și al doilea jalon, întrucât și acestea se afla pe axa șanțului.

Fig. 5.6. Jalonarea unui aliniament

Mulți constructori folosesc în loc de jalonare, întinderea unei sfori între 2 țăruși iar cu ajutorul firului cu plumb stabilindu-se axul șanțului, doar că această soluție mai da erori mai ales în cazul lungimilor mari sau dacă bate vântul în acea zi.

Punctele de pe traseu în care se vor executa ramificații din conductă și centrele căminelor se determină prin măsurători pe axa trasată, la distanțele prevăzute în proiect, și se marchează pe teren prin câte un țăruș.

5.2.4. Trasarea cotelor și a pantelor din proiect

Trasarea pe teren a cotelor din proiect se realizează prin nivelment geometric sau nivelment trigonometric, pornind de la reperul de nivelment de execuție de cotă cunoscută, cel mai apropiat. Metoda ce va fi utilizată la trasarea cotelor și pantelor necesare pentru obiectivul studiat este nivelmentul geometric de mijloc, metodă ce este recomandată pentru trasarea cu precizie ridicată.

La montarea conductelor trebuie să se respecte și o anumită pantă, astfel după trasarea în lungime a axei șanțului urmează materializarea în profil a axei conductei.

5.2.4.1. Trasarea cotelor

5.2.4.1.1. Principiul nivelementului geometric de mijloc

Trasarea cotei presupune materializarea pe teren, pe verticală unui punct a cărei poziție planimetrică este cunoscută, în așa fel încât cota lui să corespundă cu cota indicată în proiect.

Aplicarea pe teren a cotelor din proiect prin nivelment geometric se execută de preferință folosind cota orizontului instrumentului sau a planului de vizare 𝐻𝑣 .Pentru aceasta se instalează instrumentul de nivelment la mijlocul distanței dintre reperul de execuție R și punctul 𝐵1 (fig. 5.7), pe verticala căruia urmează a se trasa în înălțime punctul din proiect B la cota dată 𝐻𝐵 .

Fig. 5.7. Trasarea pe teren a cotei din proiect 𝐻𝐵 prin nivelment geometric de mijloc

Se determină citirile pe miră în punctul R și în punctul B1. Se calculează cota planului de vizare 𝐻v a instrumentului, utilizând relația:

𝐻v = 𝐻𝑅 + m𝑟 (5.20)

unde:

𝐻v – cota planului de vizare;

𝐻𝑅 – cota reperului de execuție;

m𝑟 – citirea pe mira din acest reper.

Cota 𝐻v se verifică pe un al doilea reper.

Apoi se ridică sau se coboară mira până se obține la firul nivelor al lunetei instrumentului, citirea b pe miră. Poziția tălpii mirei trebuie să corespundă cotei proiectate, care se fixează pe teren, bătând un țăruș, înșurubând un bulon sau trasând o linie pe stâlp.

Controlul trasării pe teren a cotelor se efectuează prin determinarea cotelor reale ale punctelor trasate care se compară cu cele proiectate.

Cotele din proiect se pot transmite pe teren și cu ajutorul diferenței de nivel din proiect Δ𝐻𝑝𝑟 care se obține cu relația:

Δ𝐻𝑝𝑟 = 𝐻𝐵 − 𝐻𝑅 (5.21)

Citirea pe miră b, se determină cu relația:

𝑏 = m𝑟 − Δ𝐻𝑝𝑟 (5.22)

și la fel, prin ridicarea sau coborârea mirei trebuie să se obțină la firul nivelor al instrumentului, citirea b pe miră. După fixarea punctului B la cota din proiect se efectuează citiri repetate pe mirele din reperul R și din punctul trasat B și se determină diferența de nivel Δ𝐻. Ținând seama de semnul diferenței (Δ𝐻𝑝𝑟 − Δ𝐻) se variază înălțimea punctului B, pentru a se obține:

Δ𝐻 = Δ𝐻𝑝𝑟 (5.23)

Trasarea cotelor din proiect pe planuri verticale (pe pereți, pe cofrajele stâlpilor) se face prin marcarea direct pe plan a orizontului instrumentului. Se măsoară apoi cu mira sau cu ruleta în sus sau în jos, față de aceasă linie, diferența de nivel corespunzătoare, fixându-se astfel punctul la cota prin proiect.

Principalele erori la trasarea pe teren a cotelor din proiect utilizând metoda nivelmentului geometric sunt:

Erorile datelor inițiale, adică erorile cotelor reperelor de execuție față de care s-au trasat

cotele din proiect ;

Eroarea de citire pe mira așezată în reperul de execuție 𝑚𝑟 ;

Eroarea de așezare a mirei la citirea b din proiect 𝑚𝑏 ;

Eroarea de fixare (marcare) pe teren a punctului din proiect.

Eroarea de fixare pe teren mf se acceptă a avea următoarele valori pentru calcul:

– la fixarea cotei punctului prin țăruș: ±3…5 mm;

– la utilizarea buloanelor sau a șuruburilor: ±1 mm.

În cazul unei trasări minuțioase se poate admite egalitatea erorilor de citire 𝑚𝑏 = 𝑚r . În cazul general, valorile medii pătratice ale abaterilor sunt:

(5.24)

unde: – eroarea medie pătratică de trasare pe teren a punctului din proiect B la cota data 𝐻𝐵.

Din valoarea abaterii maxime admise ∆, cunoscută, se poate valoarea :

(5.25)

În funcție de această valoare se pot calcula valorile celorlalte erori componente, în scopul determinării performanțelor instrumentelor și accesoriilor, precum și tehnologiile de măsurare ce urmează sa le utilizăm.

5.2.4.1.2. Calculul elementelor de trasare și trasarea în teren

În vederea execuției sapăturii, este necesară trasarea cotelor în vederea amplasării conductelor de canalizare. Cotele fundului căminelor sunt trecute pe planul de proiectare a rețelei. În funcție de aceste cote, cotele reperilor de nivelment și citirile pe miră se pot calcula cota planului de vizare și citirea pe miră pentru punctul ce urmează să se traseze.

Fig.5.8. Schiță nivelment geometric de mijloc

Operații de teren:

În prima etapă, s-a instalat nivela astfel încât să se afle la distanță aproximativ egală față de reperul de nivelment utilizat 589 și față de punctele ce urmează a fi trasate, fundul căminului CH15;

Se efectuează citirea m589 pe mira instalată în reperul 589;

Se calculează înălțimea planului de vizare:

Hv= H589 + m589= 404,38 m+ 0,941 m= 405,321 m (5.26)

Cunoscând cota proiectată a punctului ce urmează a fi trasat, se calculează elementul de trasare, și anume citirea pe care ar trebui să o interceptăm pe miră situată pe verticala punctului de trasat.

Cota fundului căminului pe proiect este de 401,92 m, însă pentru trasarea acesteia se va avea în vedere scăderea acesteia cu o valoare mn=18 cm (grosimea stratului de nisip ce se așează pe fundul canalului pentru pământuri tari), și, de asemenea, adăugarea unei valori dc =31,5 cm (diametrul tubului PVC). Astfel și verificarea cotelor se va face cu mira plasată deasupra conductelor.

HCV15= HCV15pr – mn+dc=401,92 m – 0,18 m + 0,315 m=402,055 (5.27)

mCH15= Hv –HCH15= 405,321 m – 402.055 m = 3,266 m (5.28)

Pentru trasare se ridică și se coboară miră pe verticala punctului ce trebuie trasat până se interceptează citirea calculată.

Plasarea conductelor se face din amonte către aval, la cota dată prin proiect. Verificarea cotelor se face prin plasarea mirei pe conductă și verificarea cotelor. Pentru control se efectuează citiri pe mirele din reperul 589 și din punctul trasat CH15 cu ajutorul cărora se determină cota reală a punctului trasat (HmăsCH15) care se compară cu cea din proiect.

Dacă este satisfăcută relația:

( (5.29)

unde: T-abaterea maximă admisă, trasarea se poate considera corectă.

Toleranța admisă conform STAS 9824/5-75, pentru distanțe mai mici de 100 m este de 1 cm.

5.2.4.2. Trasarea liniilor de pantă dată

5.2.4.2.1. Principiul metodei

O linie de pantă dată se poate trasa prin nivelment geometric, nivelment trigonometric sau, mai rar, prin nivelment hidrostatic. Indiferent de metoda aleasă, problema se reduce la a trasa un punct a cărui cota să asigure panta proiectată. Se consideră ca date cunoscute ale problemei, poziția altimetrică, în teren a punctului A, lungimea L și valoarea pantei ce urmează sa fie trasată.

Trasarea prin nivelment geometric de mijloc este procedeul cel mai recomandat în situațiile în care:

– se solicită precizie medie sau ridicată;

– panta liniei de trasat nu este prea mare (trasarea axelor de metrou, căi ferate, rețele tehnico-edilitare, canale, etc.).

Se consideră că trebuie trasată pe teren panta proiectată p între două puncte A și B (distanța între ele nu trebuie să depășească 200 m). Se instalează nivelul la mijlocul distanței AB și se fac citirile a și b pe mirele așezate în punctele A și B (figura 5.9)

Fig. 5.9. Trasarea liniilor de pantă din proiect prin nivelment geometric de mijloc

Citirea b’ ce corespunde pantei proiectate p se va obține cu relația:

b’= b – CL (5.30)

în care:

CL = ∆h + h (5.31)

iar h= (5.32)

∆h = b – a (5.33)

(∆h se va introduce în relația (5.31) în valoare absolută; b este citirea efectuată pe mira așezată în punctul B la nivelul solului)

d = (5.34)

(dacă l nu depășește lungimea unei panglici).

În cazul pantei descendente:

CL = ∆h – h (5.35)

unde:

CL = reprezintă cota de lucru – se materializează pe teren prin țăruș de lemn;

∆h – diferența de nivel între punctele principale A, B;

h – diferența de nivel corespunzătoare pantei proiectate p, în punctul B față de punctul A;

d – distanța orizontală între punctele A și B;

l – lungimea înclinată între A și B.

Se ridică (coboară) mira până când citim b’ și se bate șipca până la talpa mirei.

Alt mod de rezolvare

– se determină diferența de nivel ∆h = a – b ;

– se calculează

CL = ∆h – h (5.36)

– în punctul B se bate o șipcă de înălțime CL;

– pe mira așezată pe șipcă trebuie să se efectueze citirea:

b’ = b – CL. (5.37)

Principalele erori ce intră în componența abaterii standard de trasare sunt:

mh – abaterea datorată erorilor de trasare (aplicare) a diferenței de nivel;

mD – abaterea provenită de la erorile de trasare a distanței.

Expresia abaterii standard de trasare a pantei va avea următoarea formă:

(5.38)

Unde , , sunt abaterile relative de trasare a pantei, a diferenței de nivel și a distanței. Pornind de la valoarea cunoscută a lui mp, se pot calcula valorile componente din relația 5.38.

5.2.4.2.2. Calculul elementelor de trasare și trasarea în teren

Conform relațiile de mai sus, pentru trasarea pantei între căminele CH15 și CH16 avem:

Date cunoscute:

HCH15= 401,92 m

HCH16= 401.83 m

p= 1,5

Modul de lucru:

Se instalează nivela la mijlocul distanței între punctele CH15 și CH16.

Se execută citirile pe mire din punctul CH15 (a) și pe mira din punctul CH16 (b):

a=3.266 m

b=3.275 m

Se calculează diferența de nivel dintre cele 2 puncte:

∆h = b-a= 9 cm (5.39)

Se determină distanța orizontală dintre puncte:

DCH15-CH16 = = 59.999 m (5.40)

LCH15-CH16 = 60 m (distanța dintre canale proiectată)

Se determină diferența de nivel corespunzătoare pantei proiectate p, în punctul CH16 față de punctul CH15:

h= DCH15-CH16p =59.999 m 1,5 =0,09 m (5.41)

Se calculează cota de lucru CL:

CL= ∆h+h= 0,09 m+0,09 m= 0,18 m (5.42)

Se calculează citirea b’corespunzătoare pantei proiectate:

b’= b- CL =3,275 m – 0,18 m = 3,095 m (5.43)

În teren, se ridică sau coboară mira până când citim b’ și se bate șipca până la talpa mirei. La pante se admit toleranțe de 10 față de panta din proiect.

5.2.4.2.3. Trasarea pantelor cu ajutorul riglelor de trasare

Atunci când este necesar ca la montarea conductei să se respecte și o anumită pantă, în special la conductele de canalizare, la care panta este obligatorie, după trasarea în lungime a axei șanțului urmează materializarea în profil a axei conductei, care se realizează cu ajutorul instrumentelor topografice (pentru trasee lungi) sau ca alternativă, cu ajutorul riglelor de trasare.

Rigla de trasare este o scândură orizontală, care se așează pe muchie, transversal pe axa șanțului, fixându-se cu cuie pe doi stâlpi, îngropați de o parte și de alta a șanțului la o adâncime de circa 50 cm și la o distanță de cel puțin 70 cm de la marginea șanțului.

Fig. 5.10. Trasarea cu ajutorul riglelor de trasare

Riglele se pun la distanțe de cel mult 100 m una față de alta și în orice caz în punctele în care se vor executa cămine. Este recomandabil ca în punctele în care se pun rigle de trasare să existe țăruși bătuți în axa șanțului.

Pe fața superioară a fiecărei rigle se transpune, cu ajutorul firului cu plumb, axa șanțului marcată prin țăruș și în punctul respectiv se bate în rigla un cui, numit cui de centrare.

Toate riglele trebuie să se afle la aceeași înălțime față de fundul șanțului ce se va executa, astfel că ele se așează printr-o operație de nivelment executată cu exactitate. Riglele de trasare formează deci un plan de referință, față de care se va măsura adâncimea șanțului sau a conductei. Întinzând o sfoară între cuiele de centrare de pe rigle, aceasta va fi paralelă cu fundul șanțului sau cu creasta conductei.

Într-o parte a cuiului de centrare rigla se vopsește pe o distanță de 50-60 cm cu vopsea albă, iar în cealaltă parte cu vopsea roșie și astfel încât culorile unei rigle să alterneze cu cele ale riglei următoare (pe o riglă alb la stânga, iar pe rigla următoare alb la dreapta).

De o parte și de alta a cuiului de centrare, pe fiecare riglă se bate, la distanțe egale, câte un cui, care determină lățimea șanțului indicat în proiect. Întinzând sârme sau sfori între cuiele a două rigle vecine, se poate trasa acum lățimea șanțului prevăzută în proiect.

Poziția cuielor de centrare și a riglei se verifică periodic și în orice caz atunci când se bănuiește că riglele au fost mișcate din loc.

Pentru verificarea și stabilirea adâncimilor exacte ale șanțului și conductei se folosește vizorul mobil (crucea), riglele de trasare constituind așa-numitele vizoare fixe.

Vizorul mobil este prevăzut la partea superioară cu două rigle orizontale, pentru două niveluri de vizare; pentru fundul șanțului la vizare se folosește rigla superioară, iar pentru creasta conductei se folosește rigla inferioară.

Adâncimea șanțului executat se verifică așezând vizorul mobil în diverse puncte ale șanțului între două rigle de trasare. Adâncimea este corectă atunci când dintr-o parte, se pot observa în același plan, cele două rigle de trasare și rigla superioară a vizorului mobil.

Concluzii

Se știe că măsurătorile terestre au apărut din cele mai vechi timpuri ca o știință aplicată, inginerească. Cu ajutorul ei s-au construit în antichitate edificii care emoționează și astăzi prin măreția și exactitatea execuției. Aceste construcții sunt o mărturie a nivelului ridicat al lucrărilor de trasare din acele vremuri. Volumul mare al construcțiilor de drumuri, tunele și canale de aducțiune din sec. XVIII — XIX a necesitat elaborarea unor metode speciale de studiu-proiectare și de trasare a acestor construcții.

Odată cu începerea construirii de complexe energetice, industriale și de transport a apărut necesitatea rezolvării unor probleme dificile legate de proiectarea bazei de trasare și de elaborarea unor metode de aplicare pe teren a proiectelor, care nu mai puteau fi efectuate de către inginerii cu profil de constructor de aceea a fost necesară participarea la aceste lucrări a inginerilor geodezi.

Inginerul geodez însoțește construcția de la începutul ei adică de la întocmirea studiilor tehnico-economice de fundamentare a temelor de proiectare, în timpul elaborării proiectului apoi al execuției, terminând cu exploatarea acesteia.

De aceea, specialistul în măsurători terestre trebuie să fie un participant activ prin cunoașterea prescripțiile generale privitoare la întocmirea și aprobarea proiectelor, a tehnologiei generale de executare a construcției prin diferite metode, precum și a lucrărilor necesare în timpul exploatării construcției.

Bibliografie

Coșarcă, C.: Topografie inginerească, Editura MATRIX ROM, București, 2003;

Coșarcă C., Sărăcin A.: Topografie,curs, aplicații, Editura Conspress, București, 2009;

Cristescu, N.: Topografie inginerescă, Editura Didactică și Pedagogică, București,1978;

Ghițău, D.: Geodezie și gravimetrie, Editura didactică și pedagogică, București, 1983;

Fotescu N.: Teoria erorilor de măsurare și metoda celor mai mici pătrate– Institutul de Construcții, București, 1978;

Manualul inginerului geodez, Editura Tehnică, București, 1971;

Nuțiu, C. : Topografie, Editura U.T.Press, Cluj-Napoca, 2011;

Nuțiu, C. Bondrea, M. : Instrumente topografice și geodezice – îndrumător pentru

lucrări de laborator, Editura U.T.Press, Cluj-Napoca, 2011;

Note de curs:

Naș S. – Topografie I,II,III, C luj-Napoca;

Nuțiu C. – Topografie, Editura UT Cluj, Cluj-Napoca, 2008;

Ortelecan M. – Compensarea măsurătorilor și teoria erorilor, Cluj-Napoca;

Ortelecan M. – Metode numerice în geodezie și compensarea măsurătorilor,Cluj-Napoca;

Rădulescu Gh. – Topografie inginerească, Cluj Napoca;

Cosmin Constantin Mușat- Topografie, Timișoara;

Manual tehnic de utilizare LEICA TCR 705;

Manual tehnic de utilizare LEICA NA 730;

Ordinul 700/2014 privind aprobarea Regulamentului de avizare, recepție și înscriere în evidențele de cadastru și carte funciară;

Mihai Giurconiu, Ion Mirel, Adrian: Construcții și instalații hidroedilitare, Editura de Vest, Timișoara, 2002;

Cotorobai Victoria: Lucrări tehnico-edilitare. Curs 2. Sisteme de canalizare, Iași;

Instrucțiuni tehnice pentru întocmirea planurilor topografice la scările 1:5000, 1:2000, 1:1000 și 1:500, M.A.I.A., București, 1978;

Ing. Radu Iana-CAIET DE SARCINI privind executarea rețelelor exterioare de apă si canalizare;

Conf. Dr. Ing. Manea R. – Topografie, Editura Cartea Universitară, București, 2007;

http://www.primariibn.ro/Sieu/;

www.google.com/images;

www.scribd.ro;

http://www.ct.upt.ro/users/SorinHerban/Topografie1.pdf.

ANEXE

CAPITOLUL 4

ANEXA 1- Inventar de coordonate pentru punctele radiate

ANEXA 2- Plan topografic –planșa 1

ANEXA 3- Plan topografic –planșa 2

ANEXA 4- Plan topografic –planșa 3

ANEXA 5- Plan topografic –planșa 4

ANEXA 6- Rețeaua de drumuri județene din județul Bistrița-Năsăud, Hotărârea nr.540/2000 din Monitorul Oficial, partea I, nr.338 din 20 iulie 2000

ANEXA 7- Inventarul de bunuri ce aparțin domeniului public al comunei Șieu, Hotărârea nr. 905/2002, din Monitorul Oficial, partea I nr. 647 din 31.08.2002

ANEXA 8- Calculul analitic al suprafeței

ANEXA 9- Plan de încadrare în zonă – scara 1:10000

ANEXA 10- Plan de încadrare în zonă – scara 1:5000

CAPITOLUL 5

ANEXA 11- Planul general de trasare- planșa 1

ANEXA 12- Calculul elementelor de trasare