I. Determinarea deplasarilor si urmarirea in timp a constructiilor si monitorizarea deplasarilor unei cladiri

Metode geodezice de masurare a deplasarilor si deformatiilor constructiilor :1. Determinarea deplasarilor si deformatiilor orizontale 1. Metoda trigonometrica (microtriangulatia);2. Metoda aliniamentului;3. Metoda drumuirii de precizie;4. Metoda determinarilor GNSS.2. Determinarea deplasarilor si deformatiilor verticale 1. Metoda nivelmentului geometric de inalta precizie;2. Metoda nivelmentului trigonometric de precizie;3. Metoda determinarilor GNSS.3. Determinarea inclinarii constructiior inalte 1. Metoda proiectarii verticale;2. Metoda masurarii unghiurilor verticale;3. Metoda coordonatelor;4. Metoda masurarii unghiurilor orizontale si verticale dintr-un singur punct de baza;5. Metoda masurarii distantelor zenitale mici din doua puncte dispuse la baza constructiei;6. Metoda masurarii tasarii fundatiei;7. Metoda determinarilor GNSS.Urmarirea comportarii in timp a constructiilor este un domeniu destul de putin abordat in tara noastra, desi legislatia impune un astfel de seviciu. Astfel, pentru toate constructiile mai mari sau egale cu P+2, legea impune ca pe toata durata desfurrii lucrarilor de constructii si 5 ani dupa finalizarea acestora s fie executate lucrari de urmarire a tasarii acesteia, precum si a cladirilor cu care aceasta se invecineaza.Monitorizarea fisurilor: se monitorizeaza periodic evolutia fisurilor aparute in diferite structuri datorita anumitor eforturi interne sau externe. La fiecare transa de masuratori se masoara foarte precis latimea, lungimea si adancimea fisurilor. Masuratorile se efectueaza cu sublere digitale performante ce asigura precizii de 0,02 0,03 mm. Documentatia textual, predata beneficiarului pentru fiecare tran de masuratori, este insotita si de fotografii digitale ale fisurilor.Monitorizarea tasarilor: pentru a oferi servicii de calitate cat mai buna, se folosesc nivele digitale Leica DNA 03 sau Trimble DiNi cu o precizie de 0.3mm / kilometru dublu de nivelment. Reperii de nivelment pe care se fac masuratorile sunt confectionati conform standardelor romanesti in vigoare, garantand astfel cea mai buna precizie a masuratorilor. Softurile de calcul si analiza a deformatiilor sunt dintre cele mai performante pentru a intregi solutia cea mai buna oferita clientilor nostri.Monitorizarea deplasarilor/deformatiilor plane: determinarile deplasarilor sau deformatiilor se realizeaza utilizand masuratori clasice efectuate cu statii totale robotizate, performante Leica, Trimble - sau utilizand tehnologia GPS. Metoda microtriangulatiei & microtrilateratiei reprezinta metoda de masurare cel mai des utilizata in cazul retelelor geodezice de urmarire a comportarii in timp a constructiilor si terenurilor. In reteaua geodezica de urmarire se efectueaza atat masuratori de distante cat si masuratori de directii azimutale. Intrucat se efectueaza atat masuratori de distante cat si de directii azimutale numarul ecuatiilor de corectie este mare, matricea de design este bine configurata, metoda furnizeaza rezultatele cele mai precise pentru coordonatele punctelor retelei.Monitorizarea deplasarilor/deformatiilor spatiale - 3D: problema determinarii pozitiei punctelor intr-un sistem unic de referinta pentru cele trei coordonate ale sale a fost si este una din preocuparile de baza ale geodeziei. Geodezia tridimensionala elimin aceast separare, pastrand unitatea sistemului de referinta la rezolvarea problemei de pozitionare in spatiu a punctelor geodezice. Prelucrarea are ca rezultat determinarea, intr-un sistem unitar, a pozitiei in spatiu cu trei dimensiuni a retelei geodezice. Un alt specific al prelucrarii consta in faptul ca in retelele geodezice tridimensionale se are in vedere ansamblul tuturor masuratorilor geodezice posibile, raportate la un singur sistem de referinta unitar adoptat. In cazul cand se doreste determinarea deplasarilor spatiale, pentru reprezentarea celor trei coordonate ale ficecarui punct din reteaua geodezica de urmarire se utilizeaza un sistem cartezian geocentric caruia ii este atasat un elipsoid propriu si alte marimi caracteristice definitorii ale datumului. Pentru determianarea pozitiei punctelor din retea, se efectueaza masuratori de : directii azimutale, distante inclinate, distante zenitale , si uneori diferente de nivel masurate prin nivelment geometric. Pentru retelele geodezice de urmarire a comportarii constructiilor si terenurilor in care se doresc determinarea deplasarilor spatiale ale punctelor intr-un sistem unitar de coordonate, metoda determinarilor de precizie GPS reprezinta cea mai optima si rapida metoda geodezica .Tehnicile de masurare GPS s-au impus rapid in domeniul urmaririi comportarii in timp a constructiilor si terenurilor, oferind avantaje semnificative fata de tehnicile de pozitionare clasice.

1. Metode actuale de monitorizare a execuiei i urmrirea comportrii n timp a structurilor nalte :1.1. Consecinele aprecierii incorecte a evoluiei axului vertical al construciilor foarte nalte sub aciunea solicitrilor :Studii anterioare pun n eviden permanenta micare elipso - oscilatorie a construciilor tubulare de foarte mare nlime, conturndu-se afirmaiile: ntre subdimensionare i supradimensionare, varianta de proiectare oscileaz n funcie de informaiile avute la dispoziie i de gradul de fundamentare al normativelor utilizate. De prim utilitate sunt informaiile privind comportarea in situ a unor construcii similare (comparabile) iar aceste date nu pot fi furnizate dect prin msurare direct prin mijloace topo-geodezice. Variaia axului vertical a structurilor analizate, de 100, 200 sau 350 m nlime, sub aciunea nsoririi neuniforme i a vntului, nregistrate n condiii atmosferice diferite, poate interesa att proiectantul lucrrii ct i realizatorii unor lucrri din aceeai categorie. Metodele clasice de nregistrare prezint dezavantaje care limiteaz fluxul informaional. Astfel fiind preluate prin tehnici diferite, scade compatibilitatea informaiilor primite de la surse diferite, ngreunndu-se formarea unor bnci de date. Lipsa de continuitate confer datelor un caracter secvenial. Costul se menine ridicat, iar dificultile sunt deosebite. Metodele moderne, prezentate n cadrul lucrrii prin natura instrumentelor i a metodelor de msurare vor elimina aceste neajunsuri deoarece pot face determinri omogene i continui. Din pcate, rezultatele msurtorilor sunt rareori communicate i astfel, deocamdat este dificil de a costitui o banc de date n domeniu. n sfrit, condiiile atmosferice influeneaz nu numai structura ci i aparatul utilizat pentru nregistrarea abaterilor - rezultatele transportndu-se din sfera funcionalului n cea a ilustrativului.

1.2. Metode actuale de monitorizare a execuiei i comportrii n timp pentru construcii speciale i structuri nalte :Centraliznd metodele clasice i cele moderne se prezint n tabelul 1 toate posibilitile ce pot fi adoptate pentru a asista, dirija i controla execuia i a urmri evoluia n regim static i cinematic a construciile nalte i foarte nalte.n precedente lucrri s-au prezentat cteva exemple de sisteme manager de monitorizare adeformaiilor construciilor. Practic, pornind de la instrumentele prezentate n tabelul 1 se pot obine o infinitate de combinaii de sisteme de urmrire, fcnd astfel posibil alegerea celei mai bune posibiliti pentru fiecare caz n parte.n tabelul urmtor se prezint cteva din soluiile de monitorizare a deformaiilor, oscilaiilor, vibraiilor structurilor nalte sau alte structuri deformabile sub aciunea vntului i nsoriri neuniforme, alunecrilor de teren, traficului rutier sau feroviar.

1.3. Cercetri actuale la nivel mondial privind monitorizarea comportrii structurilor foarte nalte sub aciunea nsoririi neuniforme i a vntului :Dezvoltarea realizrii de construcii foarte nalte, au avut ca rezultat firesc extinderea cercetrilor privind proiectarea, execuia i urmrirea comportrii n timp a acestor structuri.Dintre numeroasele preocupri n domeniu se menioneaz:- realizarea i perfecionarea unor sisteme de msurare i testare a vibraiilor cunoscnd caracterele dinamice ale prototipurilor de structuri,- controlul vibraiilor structurilor, implementarea unor sisteme de disipare a energiei pentru a reduce vibraiile excesive ale construciilor, sporind confortul i prevenind catastrofele,- monitorizarea deformaiilor lucrrilor inginereti,- controlul calitii geometriei structurilor,- diferite programe de cercetare privind proiectarea i urmrirea construciilor foarte nalte, de analiza structural i design al construciilor nalte i analiza dinamicii structurilor,- crearea unui sistem hibrid de monitorizare care s valideze i calibreze modelele analitice ale: teoriilor i principiilor (geodeziei satelitare, INS, procesarea semnalelor, tehnologie integral, mecanica i dinamica structurilor, informatic) ce a avut ca rezultat un sistem integrat de monitorizare Leica 10 Mz format din ORS 1000 GPS receptor i trei acceleratoare triaxiale de precizie.- preocupri privind utilizarea analizei spectrale n stabilirea frecvenei naturale de oscilaie a structurilor nalte, prin compararea msurtorilor GPS RTK, cu cele rezultate din sistemele accelerometre i stabilind metodele de filtrare a bruiajelor cu filtre de nalt frecven. Astfel sunt monitorizate deformaiile i oscilaiile construciilor nalte i a podurilor cu aparatur de tipul LEICA TCA 2003, statu topografice totale automate, scanere laser CYRAX 2500, i receptoare GPS Leica SR 510. Rezultatele sunt comparate cu cele ale grupului de cercetare SNAP.- analiza corelaiilor n timp a msurtorilor GPS, n monitorizarea structurilor nalte.- studierea utilizarea senzorilor CDS i a tehnologiei GPS la monitorizarea structurilor nalte.-problema realizrii de construcii foarte nalte este extrem de complex de la stabilirea procedurilor de evacuare n caz de calamitate, sporirea confortului utilizatorilor, mbuntirea condiiilor de exploatare (circulaia pe orizontal i vertical, ventilaie, ntreinere) la stabilirea gradului de ncredere ce poate fi acordat studiilor pe modele-test.Una dintre instituiile interesate este Comitetul internaional de studiu i cercetri n domeniul construciilor (CIB) care i-a propus ca prin conferinele i simpozioanele organizate frecvent s coordoneze aceast activitate.

2. Monitorizarea stabilitii suprafeei :Obiectivul monitorizrii suprafeei l constituie prevenirea accidentelor prin asigurarea stabilitii fizice a construciilor de nchidere i suprafeelor situate deasupra lucrrilor miniere subteraneDigurile care necesit monitorizare includ portaluri de galerie nchise i plci de beton armat, amplasate la partea superioar a puurilor rambleiate, i posibil, mprejmuiri n jurul zonelor cu risc de surpare. Monitorizarea implic inspecii vizuale la intervale regulate. n situaiile n care lucrrile miniere subterane au fost efectuate n apropierea suprafeei, terenul poate fi afectat de subsiden, cu efecte asupra construciilor de suprafa, cum ar fi cldiri i drumuri. Pentru a mbunti calitatea inspeciilor vizuale, ar putea fi necesare ridicri geodezice. Pe durata inundrii lucrrilor miniere subterane, ar putea interveni necesitatea efecturii unor monitorizri seismice cu caracter auxiliar. n funcie de condiiile locale ale exploatrilor, se vor aplica msuri concrete. Pornind de la condiiile existente dup ncheierea activitii miniere, se vor efectua msurtori periodice i actualizri ale situaiei existente la suprafa.Datele msurate trebuie nregistrate, evaluate i reprezentate pe hri la scara 1:500 sau 1:1000 prin intermediul isohipselor/isoliniilor.Urmtoarele aspecte vor fi examinate n mod special, n msura n care acest lucru se dovedete necesar: starea terenurilor din zona de influen a lucrrilor miniere subterane sau la zi; gradul de tasare (compactare) a materialului de rambleu din puuri, suitori, guri de sond, conuri de surpare etc.Urmrirea periodic a modificrii aspectului morfologic al strii terenului din zona de influen a lucrrilor miniere se face prin msurtori instrumentale (topometrice).De asemenea, se va efectua verificarea msurilor de avertizare i interdicie a accesului n zonele periculoase. Tasarea materialului de rambleu se pune n eviden prin observaii vizuale, msurtori i evaluare - dup caz - a cantitii de rambleu necesar completrii.Frecvena monitorizrii suprafeei este trimestrial. n zonele pentru care se prognozeaz apariia unor fenomene de subsiden se vor instala reele de observare cu puncte fixe conectate la reeaua de monitorizare. Densitatea punctelor de msurare i frecvena msurtorilor trebuie stabilite n funcie de riscul pe care l reprezint pentru suprafaa terenului lucrrile subterane. Vor fi evaluate i volumele conurilor de surpare.

II. Categoria de importanta a constructiilor

Categoria de importanta stabilita si elementele definitorii ale acestora, constituie o identitate sintetica pentru constructia respectiva fiind utilizate pentru :a) Diferentierea cerintelor (niveluri si criterii de performanta), precum si in aplicarea sistemului calitatii;b) Evidentierea unor caracteristici sau aspecte specifice ale constructiei care trebuie sa faca obiectul unor tratari deosebite, situatie care diferentiaza chiar constructii aflate in aceeasi categorie de importanta;c) Punerea in evidenta a unor activitati cu pondere sau importanta mare pentru constructia respectiva in oricare din fazele : conceptie proiectare, executie, exploatare;d) Diferentierea in stabilirea unor decizii privind constructia.

Categorii de importanta pentru constructii :a) Constructii de importanta exceptionala A (baraje inalte, reactoare, cladiri de cult, monumente de arhitectura);b) Constructii de importanta deosebita B (cai ferate, sosele, poduri, aeroporturi, statii de emisie radio, muzee, biblioteci, etc.);c) Constructii de importanta normala C (cladiri de locuinte cu mai mult de 2 niveluri, constructii industriale si agrozootehnice, etc.);d) Cladiri de importanta redusa D (cladiri de locuinte parter sau/si etaj, constructii provizorii).

Stabilirea categoriei de importanta a unei constructii se face de catre proiectant si are in vedere urmatoarele principii :a) Considerarea constructiei in mod global : Constructia in sine cu functiunile sale; Activitati legate de realizarea si exploatarea acestora.b) Reflectarea a rolului si locului pe care le are constructia respectiva in contextul : social, cultural, economic, ecologic;c) Prevenirea riscurilor.

Elementele principale de continut care determina importanta constructiilor si fundamenteaza factorii determinanti si criteriile asociate pentru stabilirea categoriei de importanta a acestora sunt :a) Implicarea vitala a constructiilor in societate si in natura, aceasta e determinata de riscul care apare in cazul unor disfunctii in ceea ce priveste performantele legate de siguranta si sanatate;b) Implicarea functionala a constructiilor in domeniile socio-economice, in mediul construit si in natura determinata de amploarea functiunilor sociale, culturale, tehnico-economice ale constructiei;c) Caracteristicile proprii ale constructiilor legate de utilizarea indelungata, volumul mare de munca si de materiale inglobate.

Categoriile de importanta se stabilesc atat pentru constructiile noi cat si pentru cele existente pe baza acelorasi principii.

Factorii determinanti pentru stabilirea categoriei de importanta a constructiilor sunt :a) Importanta vitala;b) Importanta social-economica si culturala;c) Implicarea ecologica;d) Necesitatea luarii in considerare a duratei de utilizare;e) Necesitatea adaptarii la conditiile locale de teren;f) Volumul de munca si de materiale.

Pentru stabilire a categoriei de importanta a unei constructii este necesar sa se parcurga urmatoarele etape :a) Analizarea caracteristicilor principale ale constructiei in lumina criteriilor asociate celor 6 factori determinanti;b) Evaluarea punctajului factorilor determinanti pe baza aprecierii influentei pe care fiecare criteriu asociat o are in determinarea importantei constructiei;c) Incadrarea preliminara a constructiei in categoria de importanta selectata;d) Analizarea globala si definitivarea categoriei de importanta stabilita pentru constructie.

Evaluarea punctajului fiecarui factor determinant se face pe baza formulei :P(n) * k(n) = (n) * p(i)n(i) ,unde : P(n) punctajul factorului determinant (n=1...6);k(n) coeficient de unicitate;p(i) punctajul corespunzator criteriilor (i) asociate factorului determinant (n);n(i) numarul criteriilor (i) asociate factorului determinant (n), luate in considerare n(i)=3. Incadrarea preliminara a constructiei in categoria de importanta selectata se face pe baza punctajului total obtinut prin insumarea punctajului celor 6 factori determinanti, prin compararea acestuia cu grupele de valori corespunzatoare categoriilor de importanta stabilite in tabelul :Categoria de importanta a constructieiGrupa de valori a punctajului total

Exceptionala (A)30

Deosebita (B)18...29

Normala (C)6....17

Redusa (D)5

Categoria de importanta stabilita si ramasa, definitiva pentru o constructie, va fi consemnata in forma scrisa cu precizarea punctajului acordat pentru fiecare criteriu asociat si a ponderei factorilor determinanti, precum si cu mentionarea succinta a motivatiilor privind aplicarea unui coeficient supraunitar de unicitate sau alte considerate adoptate.