Masuratori Topogeodezice Pentru Reabilitarea Drumului Judetean Dj 196c Sanislau Horea

Capitolul I. Datele generale

Datele despre proiect.

Drumul județean DJ 196C se ramifică din drumul județean DJ 196B și face legătură prin Sanislău – Horea – Scărisoara Nouă – Resighea – Piscolt cu drumul național DN 19.

Ca urmare a strategiei de dezvoltare economica locală s-a propus modernizarea infrastructurii rutiere a acestor drumuri comunale.

Obiectivele propuse pentu modernizare sunt:

-Transon A : DJ 196C Sanislău – Horea

-Transon B : Drum vicinal : Horea – granița de stat

Lungimea totală a drumului (DJ 196C Sanislău – Horea) proiectat confor măsurătorilor topo. geodezice este de 9050,00 m.

1.2 Actualitatea temei

Infrastructura de transport se numără printre factorii cei mai importanți ai competitivității economice naționale sau regionale, alături de regimul fiscal, de infrastructura tehnologică și de cercetare sau de nivelul de pregătirea forței de muncă. Reciproca relației este de asemenea valabilă. Pe de altă parte creșterea economică determină o creștere a nevoilor de transport chiar mai accentuată, creând o presiune suplimentară asupra infrastructurii existente.

La nivel european se estimează că până în anul 2020 traficul se va dubla, impunându-se investiții în extinderea și modernizarea rețelelor transeuropene de transport.

În mod simetric, lipsa unei infrastructuri de transport adecvate poate sufoca dezvoltarea, iar economia regională stagnează sau chiar înregistrează un regres. Accesul dificil (măsurat în timp și cost) spre arealele cu funcțiuni economice, rezidențiale sau de agrement ale unei regiuni, face ca acea regiune să fie mai puțin atractivă atât pentru mediul de afaceri cât și pentru populație. Costurile mari de transport al mărfurilor (atât materii prime, cât și produse finite) și deplasarea în condiții dificile a persoanelor dintr-o anumită zonă sunt factori ce descurajează investițiile economice și conduc la dezvoltarea precară a acelei zone.

Din alt punct de vedere, construirea și întreținerea infrastructurii de transport sunt activități cu un puternic efect multiplicator, ce creează numeroase locuri de muncă și impulsionează dezvoltarea economică pe orizontală. Sectorul construcțiilor, industria materialelor de construcții, industria metalurgică, industria mașinilor și utilajelor de construcții și serviciile de proiectare sunt domeniile economice care au cel mai mult de câștigat în urma investițiilor în infrastructură. De aceea creșterea investițiilor publice în infrastructură este o metodă binecunoscută, devenită deja ,,clasică”, de stimulare a creșterii economice.

Nivelul de dezvoltare și starea infrastructurii de transport au, de asemenea, o puternică influență asupra activității turistice. Numeroase studii au pus în evidență legătura strânsă între dezvoltarea transporturilor și dezvoltarea turismului. Asigurarea accesului spre zonele turistice și crearea unor conexiuni rapide între infrastructura regională de transport pe de o parte și magistralele naționale și europene de transport pe de altă parte sunt condiții indispensabile pentru dezvoltarea la nivelul potențialului a turismului național și regional.

Pornind de la considerentele mai sus amintite, dezvoltarea unei infrastructuri de transport în concordanță cu necesitățile de transport în creștere trebuie să rămână în permanență una din prioritățile autorităților naționale și locale, indiferent de constrângerile economice sau bugetare. România, deși are o poziție geografică avantajoasă, este din păcate un exemplu relevant de țară în care dezvoltarea economică este frânată de infrastructura de transport deficitară. Starea deplorabilă a șoselelor și a căilor ferate, întârzierea istorică în ce privește dezvoltarea sistemelor moderne de transport (autostrăzilor) descurajează investițiile străine, anulând practic atuurile de ordin fiscal sau cele legate de costul forței de muncă pe care le are România.

Scopul și importanța proiectului

Reabilitarea drumului județean DJ 196C are ca scop Restabilirea conexiunii rutiere dintre Sanislău (RO) și Ömböly (HU) in cadrul programului de cooperare transfrontalieră Ungaria-Romănia

Importanța proiectului:  Îmbunătățirea infrastructurii și a condițiilor de acces în zona de graniță a județelor Satu Mare(RO) și Szabolcs-Szatmár-Bereg(HU) și îmbunătățirea cooperării dintre localitățile din zona de graniță.

1.4 Așezarea geografică.

1.4.1 Localizarea zonei de lucru

Comuna Sanislău se situează in partea vestică a județului Satu Mare, la granița cu Ungaria, la o distanță de 51,2 km de resedința județului Satu Mare pe soseaua DN19 și DJ 196B.

Geografic comuna este situată în Câmpia Careiului.

Fig.1.1 Localizare zonei de lucru

Capitolul II. Noțiuni generale despre drumurii

2.1 Clasificarea drumurilor

Drumurile sunt definite ca fiind “căi de comunicații terestre special amenajate pentru deplasarea autovehiculelor și a pietonilor”.

Clasificarea drumurilor în România este reglementată în funcție de mai multe criterii:

Din punct de vedere al criteriului administrative si al folosirii, drumurile se împart în:

Drumuri publice, care sunt destinate satisfacerii cerințelor de transport ale întregii

economii naționale și administrarea lor este în sarcina administrației de stat;

– Drumuri de exploatare, care sunt necesare satisfacerii nevoilor proprii de transport ale unor unități economice și sunt gospodărite de către unitățile ce le au în administrare;

Din punct de vedere funcțional, drumurile se împart în:

– Drumuri publice de interes republican, sunt acele drumuri care asigură legătura între capital țării și municipiile sau orașele reședință de județ și cu alte localități importante, precum și cu țările vecine. Din aceasta categorie fac parte autostrăzile și drumurile naționale (notate cu DN (A-autostrăzi), urmat de un număr de ordine). Aceste drumuri sunt administrate de către Ministerul Transporturilor. Dacă aceste drumuri sunt și părți ale traseelor rețelei continentale de drumuri, atunci se numesc drumuri europene (notate cu E urmat de un număr de ordine – E 60).

– Drumuri publice de interes local, sunt drumurile care asigură legătura între orașele, comunele și satele din cuprinsul unui județ sau cu localitățile din județele învecinate, precum și cu gările, porturile, aeroporturile, stațiunile balneo-climaterice și locurile de agrement situate în afara localităților. Din aceasta categorie fac parte drumurile județene, drumurile comunale și străzile. Drumurile județene (notate cu DJ, urmat de un număr de ordine) sunt drumuri publice de interes local administrate și întreținute de consiliile județene. Drumurile comunale (notate cu DC, urmat de un număr de ordine) sunt drumuri publice de interes local construite, administrate si întreținute de către primăriile din zona aferenta. Străzile sunt drumuri publice situate în interiorul localităților.

– Drumuri de exploatare – sunt căi rutiere construite sau numai amenajate în scopul gospodăririi fondului forestier și transportului materialului lemnos (drumuri forestiere); asigurării accesului la exploatările de zăcăminte minerale (drumuri miniere); exploatării și întreținerii sistemelor de hidroameliorații și irigații, precum și a accesului la culturile agricole (drumuri agricole); legăturii obiectivelor industriale la drumurile publice (drumuri industriale).

Din punct de vedere tehnic, respectiv al gradului de perfecționare tehnică a suprafeței de rulare, se deosebesc următoarele tipuri:

Drumuri de pământ

Drumuri pietruite

Drumuri cu îmbrăcăminți moderne.

La rândul lor, drumurile cu îmbracăminți moderne, în funcție de capacitatea lor portantă și de intensitatea traficului, se clasifică în:

Drumuri cu imbracăminți bituminoase

Drumuri cu imbrăcaminți din beton de ciment

Drumuri cu imbracăminți din piatră fasonata (pavaje).

Din punct de vedere al reliefului zonei geografice străbătute de drum se deosebesc:

Drumuri de șes, situate în zone cu altitudinea pana la 150 metri;

Drumuri de deal, situate în zone cu altitudinea cuprinsă între 150-300 metri;

Drumuri de munte, situate în zone cu altitudinea mai mare de 300 metri.

Din punct de vedere al importanței și intensității traficului de perspectivă, se face o clasificare tehnica, în cinci clase după cum urmează:

Drumuri de clasa tehnică I, – trafic foarte intens – la care numărul de vehicule etalon (autoturisme) / 24 de ore e mai mare de 21.000, numărul de vehicule efective (fizice) mai mare de 16.000, categoria drumului fiind de autostrada;

Drumuri de clasa tehnica II, – intens – la care numărul de vehicule etalon / 24 de ore e cuprins între 11.001 – 21.000, numărul de vehicule efective e cuprins între 8.001 – 16.000, categoria acestor drumuri fiind de drumuri naționale cu 4 benzi;

Drumuri de clasa tehnica III, – trafic mediu – la care numărul de vehicule etalon/ 24 de ore cuprins intre 4.501 – 11.000, numărul de vehicule efective e cuprins între 3.501 – 8.000, categoria acestor drumuri fiind de drumuri naționale cu 2 benzi de circulație;

Drumuri de clasa tehnica IV, – trafic redus – la care numărul de vehicule etalon/ 24 de ore cuprins intre 1.000 – 4.500, numărul de vehicule efective e cuprins intre 750 –3.500, categoria acestor drumuri fiind de drumuri naționale sau județene cu 2 benzi de circulație;

Drumuri de clasa tehnica V,- trafic foarte redus – la care numărul de vehicule etalon / 24 de ore e mai mic de 1.000, numărul de vehicule efective mai mic de 750, categoria acestor drumuri fiind de drumuri județene sau comunale.

2.2 Numerotarea drumurilor

Orce drum are o origine și un punct final și poarta un număr de ordine pentru recunoasterea lui în rețeaua rutieră .

Astfel, drumurile naționale care au origine în București au numere de o cifra (DN1,DN2, ….) .

Celelate drumuri naționale poartă numere cu doua cifre: prima indică drumul național cu originea în București, de care se leagă a doua cifra caracterizează drumul respectiv (DN17,DN75….).

Drumurile județene au numere de trei cifre (DJ196,DJ196C, .. ..) iar drumurile comunale se clasifică pe județe, fiind numerotate cu 1 … 3 cifre. Față de originea și capătul drumului se poate considera un sens de parcurgere pe baza căruia se stabilesc noțiunile de dreapta și stânga sau rampă (sector pe care se urcă în sensul de parcurgere și pantă (sector pe care se coboară în sensul de mers.

Lungimea traseului este dată de kilometrajul drumului care se marchează prin indicatori de distanță (borne). Acești indicatori se amplasează în lungul drumului, începând de la origine, la distanța de 1000 m (borne kilometrice) și la 100 m (borne hectometrice).

Fiecare punct al drumului este definit de poziția sa kilometrică care se face cu precizie de centimetru: de exemplu, dacă se menționează că axul unui pod este situat la km 26 + 732,45 înseamnă că axul acestui pod se află între km 26 și 27,la distanța de 32,45 m de borna hectometrică 7 spre km 8 adică la 26732,45 m de la originea drumului respectiv.

2.3 Elementele geometrice ale drumurilor

Orice drum reprezintă un complex de construcții și amenajări destinate circulației mijloacelor de transport și deservirii acesteia. Aceste construcții și amenajări se execută pe o fâșie de teren numită zona drumului și sunt necesare atât pentru învingerea dificultăților de relief pe care le prezintă terenul în forma sa naturală, cât și pentru a se asigura părții superioare a căii osuprafață de rulare cât mai bună.

Îndepărtarea neregularităților de teren presupune efectuarea unor lucrări de terasamente(săpături și umpluturi de pământ), lucrări de apărare-consolidare, asanare și protecție (ziduri desprijin, drenuri, pereuri etc.) și lucrări de artă (poduri, podețe, tunele ).

Totalitatea acestor lucrărimenite să învingă dificultățile impuse de relief formează infrastructura drumului. Asigurarea unei suprafețe de rulare, astfel încât circulația să se desfășoare în condiții de deplină siguranță și confort se obține printr-o amenajare specială a părții superioare a drumului.

Totalitatea acestor lucrări de amenajare formează suprastructura drumului.

 Infrastructura și suprastructura alcătuiesc cele două părți principale ale unui drum.

Fig. 2.1 Drumul în profil transversal

Dacă se consideră o secțiune transversală printr-un drum, reprezentată schematic în Fig. 2.1, partea centrală a suprafeței căii este destinată circulației vehiculelor și se numește parte carosabilă sau cale fiind mărginită de două fâșii laterale numite acostamente. Partea carosabilă și acostamentele alcătuiesc în plan platforma drumului. Pentru a se asigura o suprafață cât mai rezistentă la solicitările din circulație și la acțiunea agenților atmosferici și, în același timp, cât mai comodă la rulare, partea carosabilă seconsolidează printr-un sistem rutier alcătuit din unul sau mai multe straturi rutiere. Stratul sau straturile de la suprafață formează îmbrăcăminte iar cele de dedesubt, fundația drumului.

În profil transversal un drum are următoarele elemente principale:

– platforma drumului este suprafața care cuprinde partea carosabilă și acostamentele. În unele cazuri poate cuprinde și trotuare, piste pentru cicliști, locuri de parcare etc.;

– partea carosabilă a drumului (calea) este porțiunea din platforma drumului destinată circulației autovehiculelor. Ea este alcătuită din două sau patru benzi de circulație

– acostamentele sunt porțiunile laterale situate între marginile părții carosabile și cele ale platformei drumului.

În cazul drumurilor cu trafic intens și greu se recomandă să se execute în rampe cu declivități mari (≥ 4%) în sensul de urcare o a doua bandă, numită bandă suplimentară pentru trafic greu.

taluzurile sunt suprafețe înclinate ale terasamentelor sau terenului natural care mărginesc lateral un rambleu sau un debleu. Partea superioară a taluzului se numește creasta taluzului iar partea inferioară se numește piciorul taluzului;

benzile de încadrare sunt suprafețele consolidate din acostament, de lângă partea carosabilă. Benzile de încadrare sunt executate din aceeași structură rutieră ca și partea carosabilă.

șanțurile și rigolele sunt canale deschise cu secțiunea triunghiulară sau trapezoidală destinate colectării și îndepărtării apelor de suprafață de pe platforma drumului;

banchetele sunt suprafețe orizontale ale profilului transversal, amenajate la baza taluzurilor de debleu, pentru a proteja șanțurile sau rigolele împotriva căderilor de bulgări de pământ sau alte materiale de pe taluzuri;

ampriza este fâșia de teren ocupată de elementele constructive ale drumului, în secțiune transversală, măsurată în proiecție orizontală;

zonele de siguranță sunt fâșii de teren de o parte și de alta a amprizei, destinate pentru semnalizare, plantații, etc. Zonele de siguranță împreună cu ampriza formează zona drumului.

Proiecția desfășurată pe un plan vertical a traseului drumului constituie profilul longitudinal al drumului sau linia neagră sau linia terenului.

Proiecția desfășurată pe același plan a axei căii definește profilul longitudinal al drumului sau linia proiectului sau linia roșie (linia proiectului).

Figura 2.2 Profil longitudinal de drum

Odată stabilit traseul drumului în plan, linia terenului rezultă în funcție de situația topografică a terenului. Linia roșie se trasează pe baza unor principii de proiectare astfel încât frânturile să fie mai rare, înclinările mai mici, mai uniforme și în general racordate între ele cu arce de cerc sau alte curbe, pentru a facilita o circulație sigură și comodă.. La fixarea ei trebuie să se ia în considerare și aspectele cu privire la forma și natura terenului, la condițiile hidrologice și climatice ale regiunii. Linia proiectului poate cuprinde sectoare orizontale sau paliere, sectoare cu declivități care urcă în rampă, sectoare cu declivități care coboară în pante.

Sectoarele orizontale din profilul longitudinal al unui drum se numesc paliere, iar cele înclinate rampe, dacă se urcă în sensul de mers și pante dacă se coboară în sensul de mers.

Înclinarea liniei roșii față de orizontală se măsoară prin tangenta unghiului pe care îl face această linie cu orizontala și se numește declivitate (d).

Fig. 2.3 Reprezentarea declitivității

Din figura 3.7 se poate deduce expresia declitivității:

d= tg α =

în care:

h= diferențe de nivel între două puncte, în [mm]

L= distanța pe orizontală dintre aceste puncte în [mm]

Declivitatea la drumuri se exprimă în procente [%]

d= x100 [%]

Pasul de proiectare la drumuri este distanța dintre două schimbări consecutive de declivitate.

Introducerea între două declivități consecutive a unei curbe de racordare (arc de cerc sau arc de curbă progresivă) tangentă la cele două declivități poartă denumirea de racordare verticală.

Orice drum are o origine și un punct final care determină sensul drumului. Funcție de acestea se stabilesc noțiunile de stânga, dreapta, de rampă și în pantă.

Capitolul III. Prevederile legislative și normele tehnice în vigoare privind regimul drumurilor

3.1 Legislație și norme tehnice

Pentru orice domeniu de activitate este foarte important ca, înainte de începerea oricărei lucrări să se studieze legislația din domeniu. În ceea ce privește construcția și proiectarea drumurile există o serie de acte normative care reglementează în mod unitar administrarea drumurilor publice și private, dobândirea și folosirea terenurilor, conducerea, coordonarea și controlul activităților în legătură cu drumurile publice.

Administrarea drumurilor publice și private are ca obiect proiectarea, construirea, modernizarea, reabilitarea, repararea, întreținerea și exploatarea drumurilor.

În cele ce urmează voi enumera actele normative cu importanță majoră în proiectarea și construcția drumurilor.

– Ordonanța Guvernului nr. 43/28.08.1997 privind regimul drumurilor, republicată;

– Ordin al M.T. nr. 43/27.01.1998 pentru aprobarea Normelor privind încadrarea în categorii a drumurilor naționale;

– Ordin al M.T. nr. 44/27.01.1998 pentru aprobarea Normelor privind protecția mediului înconjurător ca urmare a impactului drum-mediu înconjurător;

– Ordin al M.T. nr. 45/27.01.1998 pentru aprobarea Normelor tehnice privind proiectarea, construirea și modernizarea drumurilor;

– Ordin al M.T. nr. 46/27.01.1998 pentru aprobarea Normelor tehnice privind stabilirea clasei tehnice a drumurilor publice;

– Ordin al M.T. nr. 47/27.01.1998 pentru aprobarea Normelor tehnice privind amplasarea lucrărilor edilitare, a stâlpilor pentru instalații și a pomilor în localitățile urbane și rurale;

– Ordin al M.T. nr. 48/27.01.1998 pentru aprobarea Normelor tehnice privind amplasarea și exploatarea balastierelor din zona drumurilor și a podurilor;

– Ordin al M.T. nr. 49/27.01.1998 pentru aprobarea Normelor tehnice privind proiectarea și realizarea străzilor în localitățile urbane;

– Ordin al M.T. nr. 50/27.01.1998 pentru aprobarea Normelor tehnice privind proiectarea și realizarea străzilor în localitățile rurale;

– Ordin al M.L.P.T.L. nr. 118/2002 pentru modificarea pct. 3.4.15 din normele tehnice privind proiectarea și amplasarea construcțiilor, instalațiilor și panourilor publicitare în zona drumurilor, pe poduri, pasaje, viaducte și tuneluri rutiere, aprobate prin Ordinul M.T. nr. 571/1997;

– Hotărârea 324/2002 M.Of. 254 din 16-apr-2002 Guvernul privind transmiterea fără plată a unui teren aflat în proprietatea publică a statului din administrarea Ministerului Agriculturii, Alimentației și Pădurilor în administrarea Regiei Autonome "Administrația Națională a Drumurilor din România";

– Legea 136/2002 M.Of. 205 din 26-mar-2002 Parlamentul pentru aprobarea Ordonanței Guvernului nr. 14/1999 privind unele măsuri specifice pentru asigurarea resurselor Fondului special al drumurilor publice și executarea silită a creanțelor la bugetul acestui fond;

Capitolul IV. Baza matematica

4.1 Sistemul de proiecție

4.1.1 Proiecția stereografica 1970

Această proiecție a fost adoptată de către țara noastră în anul 1973 pentru construcția hărților topografice și cadastrale utilizate în activitățile economice, de cadastru și organizare a teritoriului, fiind folosită și în prezent. Are la bază elementele elipsoidului Krasovski-1940 și planul de referință pentru cote Marea Neagră-1975.

Parametrii elipsoidului sunt:

– semiaxa mare a=6378245,0 m

– turtirea geometrică f=1/298,3

Este o proiecție stereografică oblică conformă, pe plan secant unic și are punctul central situat la intersecția meridianului de 25° cu paralela de 46° (φ=46°00’00”; λ=25°00’00”), la nord de localitatea Făgăraș.

Caracteristicile de bază ale proiecției sunt:

Fiind o proiecție conformă, nu deformează unghiurile la reprezentarea lor pe planul de proiecție, dar deformează lungimile și suprafețele. Datorită utilizării planului de proiecție secant, deformările lungimilor și al suprafețelor sunt mai mici ca în proiecția Gauss- Kruger.

Planul de secanță (planul de proiecție)este situat la o adâncime de 3189,5 metri față de punctul central al proiecției pe verticala acestuia, iar cercul format de intersecția planului secant și suprafața terestră.

În interiorul cercului de deformații nule,deformațiile cresc în sens negativ spre centrul cercului, ajungând la o valoare maximă de -0,250 m/km în centrul proiecției, și cresc în sens pozitiv în exteriorul cercului de deformații nule ajungând la valoarea de +0,25 m/km la o distanță de 285 km de punctul central și atinge valoarea maximă de +0.637 m/km la o distanță de 385 km de punctul central.

Fig.4.1 Harta româniei cu deformații liniare relative în proiecția stereografică 1970

Coeficientul reducere a scării, folosit la transformarea coordonatelor rectangulare din planul tangent, în planul secant, paralel cu cel tangent, are valoarea:

c=1-(1/4000)=0,999750

Coeficientul de revenire la scara normală, de la planul secant la cel tangent, este:

c'=1/c=1,000250063

Modulul de deformație liniară în plan secant este:

m=c+(1/4cR2)(x2+y2)

unde: R=6378,956681 km este raza medie de curbură a sferei terestre pentru punctul central al proiecției

Pentru deformațiile liniare relative, D, din planul secant rezultă:

D=m-1= c+(1/4cR2)(x2+y2)-1

  Modul în care se realizează proiecția punctelor de pe suprafața terestră pe planul proiecției Stereografice 1970 este prezentat în Fig. 2.2

Fig. 4.2 Proiecția punctelor de pe suprafata terestră pe planul proiecției pe planul proiecției stereografica 1970

unde:

r – raza cercului deformațiilor nule;

H – adâncimea planului de proiecție;

1, 2, 3, …, 9 – puncte de pe suprafața terestră:

1’, 2’, 3’, …, 9’ – puncte de pe suprafața planului de proiecție Stereografic 1970.

Sistemul axelor de coordonate rectangulare plane

-originea O este imaginea plană a punctului central al proiecției, Q0 de coordonate geografice (𝜑0𝜆0)

-axa absciselor (OX) orientată pe direcția Nord-Sud reprezintă imaginea plană a meridianului ce trece prin punctul central al proiecției 𝑄0 (de latitudine 𝜆0=25𝑜)

-axa ordonatelor (OY), orientată pe direcția Est-Vest, reprezintă tangenta la proiecția paralelei ce trece prin punctul central al proiecției 𝑄0 (de latitudine 𝜑0=460)

Pentru calculele cartografice curente, unde se folosesc coordonate de valori pozitive, s-a adoptat sistemul convențional de axe, care a rezultat din translația sistemului cu originea în punctul O (X0=0.000 m Y0=0.00 m) cu câte 500 km spre vest și respectiv spre sud, obținându-se punctul O’ (X0=500 000,000 m Y0=500 000,000 m).

Fig. 4.3 Sistemul de axe de coordonate plane stereografice 1970

4.2 Sistemul de cotă Marea Neagră 1975

Rețelele geodezice de nivelment sunt împărțite în mod similar cu rețelele planimetrice, în rețele de ordinul I, II, III, IV, V, care diferă între ele prin mărimea poligoanelor închise din care sunt formate.

Rețeaua nivelitică a României a fost determinată inițial prin nivelment geometric cu precizii și compensări diferite, cu sisteme de referință diferite, folosindu-se în special sistemul de

referințe Marea Baltică. Ulterior s-a hotărât omogenizarea întregii rețele prin folosirea unui singur plan de referință și anume Marea Neagră, acesta fiind adoptată în 1975.

Această rețea de nivelment este independentă de cea planimetrică și cuprinde aproximativ 17500 de repere determinate în sistemul Marea Neagră 1975, cu punctul fundamental al datumului vertical situat la aproximativ 53 kilometri de Constanța între localitățile Tariverde și Cogealac.

4.3 Rețeaua de sprijin

4.3.1 Rețeaua geodezica de stat

Rețeaua Geodezică de stat sau Rețeaua de Triangulație : reprezintă rețeaua de puncte de sprijin ce formează baza tuturor ridicărilor planimetrice.

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

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

Ordinul II, vârfurile de triunghiuri sunt intercalate în 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;

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

Fig. 4.4 Dezvoltarea rețelei de triangulație.

Triangulația geodezică de ordin superior este formată din punctele de Ordinul I, II și III, desfășurate de-a lungul paralelelor și meridianelor, alcătuind așa numită Rețea Primordială, care face legătură cu rețelele statelor vecine.

Triangulația geodezică de ordin inferior, numită și Triangulație Topografică, constituie Rețeaua de Îndesire și este alcătuită din punctele de Ordinul IV și V.

Triangulația topografică se folosește pentru îndesirea rețelei de puncte de sprijin, în vederea legăturii măsurătorilor de detaliu de puncte geodezice. Principalele caracteristici ale triangulației topografice sunt următoarele:

alegerea punctelor se face cât mai aproape de suprafețele pe care se vor efectua măsurătorile în detaliu.

distanța între puncte să fie de 1 – 3 km;

triunghiurile formate să fie cât mai apropiate de cel echilateral, evițându-se unghiurile mai mici de 40g sau mai mari de 160g;

să aibă vizibilitate la celelalte puncte care intră în forma de canevas stabilită;

raportul dintre lungimile maxime și minime ale vizelor de determinare să nu fie mai mare de 3:1;

laturile care formează bazele de triangulației să fie măsurabile direct și să aibă o lungime de 600-1500 m.

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

poligon cu punct central;

patrulater;

lanț de triunghiuri;

lanț de patrulatere;

lanț de poligoane;

rețea complexă.

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

Se indică că cel puțin o latură a canevasului să fie delimitată de două puncte geodezice de ordin superior cu coordonate cunoscute. Această latură va servi ca baza de calcul sau baza de pornire.

Din coordonatele rectangulare ale punctelor de la extremitățile bazei se poate calcula atât lungimea bazei (distanța orizontală redusă la elipsoid), cât și orientarea (azimutul) acestei direcții.

4.3.2 Rețeaua de nivelment de stat

Rețeaua de Nivelment de Stat de ordinele I, II, III și IV a fost constituită, lamomentul inițial, din cca 14000 repere și mărci de nivelment, completată cu o Rețea deîndesire de ordinul V, constituită, la momentul inițial, din cca 250 repere și mărci denivelment.Rețeaua altimetrică de ordinul I a României acoperă uniform teritoriul țării,fiind una dintre cele mai apreciate din

Europa.

Chiar dacă multe mărci și/sau repere denivelment au fost distruse, rețeaua existentă este suficient de densă pentru a fi folosităca rețea de sprijin în efectuarea lucrărilor realizate în diverse sectoare ale economieinaționale.

4.3.3. Îndesirea rețelei geodezice

Prin dezvoltarea rețelei de triangulație se înțelege determinarea coordonatelor unor noi puncte, numite puncte de îndesire, în scopul creșterii densității punctelor cunoscute în apropierea zonei de interes dar și pentru a ușura măsurătorile viitoare și pentru a oferi o precizie crescută coordonatelor nou determinate. Acest lucru se poate realiza prin mai multe metode:

4.3.3.1 Drumuire planimetrică

Metoda drumuirii este un procedeu de îndesire a rețelei geodezice în vederea ridicării detaliilor topografice din teren.

Drumuirea este o linie poligonală frântă, în care poziția reciprocă a punctelor este determinată prin măsurători de distanțe între punctele de frângere și măsurători unghiulare în punctele de frângere a traseului poligonal.

În funcție de elementele de constrângere de care se dispune în teren, dar și a obiectivelor topografice care trebuie ridicate se pot face următoarele clasificări ale drumuirilor:

– Drumuire liberă (neconstrânsă)

Fig. 4.5 Drumuire neconstransă

– Drumuire sprijinită la capete pe puncte de coordonate cunoscute

Fig. 4.6 Drumuire sprijinită la capete

-Drumuire sprijinită la capete pe puncte de coordonate cunoscute și orientări cunoscute (pe laturi cunoscute)

Fig. 4.6 Drumuirea sprijinită la capete pe puncte de coordonate cunoscute și laturi cunoscute

– Drumuirea închisă pe punctul de plecare

Fig. 4.7 Drumuire închisa

– Drumuire cu punct nodal.

Fig. 4.8 Drumuire cu punct nodal

Executarea unei drumuiri este condiționată de respectarea unor condiții și anume:

• punctele de drumuire să fie fixe, între ele să existe vizibilitateareciprocă și să fie situate cât mai în apropierea punctelor de detalii ce urmează a fi ridicate;

• distanța între punctele de drumuire poate varia între 30și 300 m însă în medie între 80-120 mși 150 m;

• lungimea tuturor laturilor unei drumuiri să nu depășească 2 000 m în intravilan (în zonele cu clădiri)și 3 000 m în extravilan (zone în care nu există construcții);

• numărul laturilor unei drumuiri variază între 15-18, dar în mod excepțional poate ajunge până la 30.

Calculul coordonatelor punctelor drumuirii în cazul drumuirii sprijinită la capete cu coordonate și laturi cunoscute

Se cunosc coordonatele rectangulare planimetrice ale punctelor A, B, C, D și trebuie să determinăm coordonatele rectangulare ale punctelor 1, 2 și să le compensăm prin metoda drumuirii.

În teren, la determinarea punctelor de drumuire vom măsura:

înălțimea aparatului în fiecare punct de stație;

direcțiile orizontale prin metoda seriilor, de unde vor rezulta unghiurile orizontale;

unghiurile verticale;

distanțele înclinate în punctele de stație.

Calculul orientărilor

calculul orientărilor laturilor de sprijin

ӨA-Bcoord = arctg

ӨC-Dcoord = arctg

calculul orientărilor provizorii ale laturilor drumuirii

Ө’A-1 = ӨA-Bcoord + ωA – 400g

Ө’1-2 = Ө’A-1 + 200g + ω1 – 400g

Ө’2-C = Ө’1-2 + ω2 – 200g

Ө’C-D = Ө’2-C + ωC – 200g

calculul corecției pe orientări

Eroarea eӨ = Ө’C-D – ӨC-Dcoord

eӨ ≤ TӨ , unde TӨ – toleranța de închidere pe orientare

TӨ = p

cӨ = – eӨ

qӨ = , unde n – numărul punctelor de stație

calculul orientărilor definitive ale drumuirii

ӨA-1 = Ө’A-1 + q0 ∙ 1

Ө1-2 = Ө’1-2 + q0 ∙ 2

Ө2-C = Ө’2-C + q0 ∙ 3

ӨA-1 = Ө’A-1 + q0 ∙ 1

Pentru control se va scrie următoarea relație:

ӨC-D = Ө’C-D + q0 ∙ n = ӨC-Dcoord

Calculul distanțelor orizontale ale laturilor drumuirii

dA-1 = lA-1 ∙ cosαA-1

d1-2 = l1-2 ∙ cosα1-2

dn-1-n = ln-1-n ∙ cosαn-1-n

Calculul creșterilor de coordonate sau a coordonatelor relative

Calculul provizoriu

δX ‘A-1 = dA-1 ∙ cosӨA-1

δX ‘1-2 = d1-2 ∙ cosӨ1-2

δX ‘n-1-n = dn-1-n ∙ cosӨn-1-n

δY ‘A-1 = dA-1 ∙ sinӨA-1

δY ‘1-2 = d1-2 ∙ sinӨ1-2

δY ‘n-1-n = dn-1-n ∙ sinӨn-1-n

Calculul corecțiilor creșterii de coordonate

[δX ‘A-n] ≠ XC – XA

[δY ‘A-n] ≠ YC – YA

eX = [δX ‘A-n] – (XC – XA)

eY = [δY ‘A-n] – (YC – YA)

e =

e ≤ T , T = ± (km)

Această toleranță se folosește pentru terenurile aproximativ orizontale. Pentru terenurile înclinate cu pantă între 30 – 50 toleranța se ia cu 15%, pentru terenurile cu panta cuprinsă între 50 – 100 se ia cu 50%, iar peste 100 toleranța se dublează.

cX = – eX

cY = – eY

Corecția unitară pe axa OX pe un metru va fi:

Calculul creșterilor de coordinate definitive

δX A-1 = δX ‘A-1 + kx ∙ dA-1

δY A-1 = δY ‘A-1 + ky ∙ dA-1

δX n-1-n = δX ‘n-1-n + kx ∙ dn-1-n

δY n-1-n = δY ‘n-1-n + ky ∙ dn-1-n

Pentru verificare vom avea:

Calculul coordonatelor absolute ale drumuirii

X1 = XA + δX A-1 Y1 = YA + δY A-1

X2 = X1 + δX 1-2 Y2 = Y1 + δY 1-2

Xn = Xn-1 + δX n-1-n Yn = Yn-1 + δY n-1-n

4.3.3.2 Metoda intersecției înainte

Principiul metodei este următorul: se staționează în punctele de coordonate cunoscute (puncte vechi) și se vizează atât punctele vechi cât și punctual ale cărui coordonate trebuiesc determinate, punctul nou.

Se folosește atunci când avem două puncte A și B de coordonate X și Y cunoscute și cunoaștem de asemenea orientările α și β și dorim să determinăm coordonatele X și Y ale unui punct P.

Pentru calcul se folosește procedeul analitic.

Se scriu ecuațiile unor drepte ce au orientări cunoscute și trec prin câte un punct cunoscut. La intersecția înainte se fac stații în cele două puncte cunoscute, A și B și se vizează spre punctul necunoscut P pentru a determina orientările α și β ale dreptelor A-P și B-P.

Pentru a obține o precizie mai mare este recomandat ca direcțiile către punctual de intersecție P să se întretaie sub un unghi apropiat de 100°. Când nu se poate realiza acest lucru, direcțiile respective nu trebuie să se întretaie sub un unghi mai mare de 120° dar nici mai mic de 30°.

Fig. 4.9. Intersecția înainte

Relații utilizate: 

calculul orientării între punctele vechi A și B: 

calculul orientărilor între punctele vechi și punctul nou: 

calculul coordonatelor punctului nou P: 

sau, se mai pot utiliza următoarele relații: 

4.3.3.3 Metoda intersecției înapoi (Retrointersecția)

Metoda intersecției înapoi (retrointersecția), mai este numită și ,,problema Pothénot’’ sau ,,Problema hărții”și constă în a găsi coordonatele X și Y ale unui punct nou P în funcție de alte trei puncte vechi de coordonate cunoscute A(XA,YA), B(XB,YB), C(XC,YC).

La intersecția înainte se staționează cu aparatul în cel puțin două puncte care au coordonatele cunoscute, din care sunt vizate punctele vechi și punctul ale cărui coordonate urmează să fie determinate. Spre deosebire de intersecția înainte, la intersecția înapoi se staționează doar în punctul de coordonate necunoscute și se măsoară direcțiile spre punctele de coordonate cunoscute, care vor fi cel puțin trei. Măsurarea direcțiilor se face în sens invers față de intersecția înainte și de aceea metoda se numește intersecție înapoi.

Se aplică atunci când în zonă există vizibilitate doar spre puncte vechi, dar care sunt inaccesibile, cum ar fi coșuri de fum, cruci de biserici, și se mai aplică la măsurători de control în drumuiri.

Punctele A, B, C de coordonate cunoscute au fost identificate pe teren și sunt marcate și semnalizate. Punctul P este și el marcat și eventual semnalizat pe teren.

Fig. 4.10. Intersecția înapoi, procedeul Delambre

Relații utilizate: 

 Ecuațiile celor 3 drepte care trec prin punctul P și respectiv A(XA,YA), B(XB,YB) și C(XC,YC): 

      Se observă din Fig.4.6, că: 

      Se introduc relațiile (2) în relațiile (1) și se obține: 

Sistemul (3) este un sistem de 3 ecuații cu 3 necunoscute: tgΘAP, X șiY. Acest sistem se poate rezolva prin metoda substituției, și după mai multe calcule se ajunge la următoarea relație: 

Putem determina orientările celorlalte vize, funcție de ƟAP și de unghiurile α și β : 

      Cunoscând orientările de la punctele vechi la punctul nou și coordonatele punctelor vechi, prin metoda intersecției simple înainte, se pot determina coordonatele punctului nou. 

4.3.4 Ridicarea detaliilor

Ridicarea detaliilor înseamnă determinarea poziției reciproce a punctelor caracteristice ale detaliilor din teren față de rețeaua de sprijin sau de ridicare din zona detaliului de determinat.

Ridicarea detaliilor se poate face prin următoarele mtode:

Metoda radierii

Metoda absciselor și ordonatelor

Metoda intersecției liniare

Metoda intersecției unghiulare

4.3.4.1. Metoda radierii

Metoda radierii mai poartă numele de metoda coordonatelor polare. Prin această metodă se obțin coordonatele punctelor de detaliu.

Punctele de drumuire sunt cele mai apropiate de punctele de detaliu. De aceea, la radiere se face stație într-un punct de drumuire și din acest punct se vizează, cu zero în aparat, către un punct de drumuire, de exemplu 102 care este capătul laturii de sprijin 101-102, apoi către punctele de radiere, măsurând astfel unghiurile , , , și distanțele , , , .

Pentru control se măsoară și distanțele între punctele radiate.

Fig. 4.11. Metoda radierii

Astfel, obținem poziția punctelor de radiere prin coordonatele polare : 501 prin și , 502 prin și , 503 prin și , 504 prin și .

Pentru a calcula coordonatele rectangulare ale punctelor de radiere sunt necesare unghiurile ω și orientările θ.

4.3.4.2 Ridicarea detaliilor prin metoda profilelor

Profilul este un mod de redare a terenului pe anumite direcții (trasee rectilinii sau frânte). Profilul reprezintă urma lăsată pe un plan vertical de suprafața topografică.

În cazul profilului, punctele caracteristice se aleg:

– la schimbarea pantei terenului,

– la distanțe aproximativ egale, în cazul în care schimbarea de pantă nu este sesizabilă.

Poziția punctelor rezultă:

– din punct de vedere al coordonatele plane, x și y, măsurând unghiuri orizontale, verticale și distanțe;

– din punctul de vedere al cotei – determinând diferențele de nivel

Din punctul de vedere al poziției planului vertical, profilele pot fi:

– profile longitudinale, când punctele caracteristice aparțin axului unui detaliu cu dimensiuni preponderente pe o direcție (drum, traseu de funicular, vale torențială etc)

– profile transversale, când punctele caracteristice sunt pe o directive perpendiculară pe aceea a profilului longitudinal. Profilul transversal trebuie să conțină un punct al profilului longitudinal.

Capitolul 5 Studiu de caz