OPTIMIZAREA METODELOR DE URMĂRIRE A COMPORTĂRII ÎN … · 2019-07-25 · Optimizarea metodelor...

UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI” DIN IAŞI

OPTIMIZAREA METODELOR DE URMĂRIRE A

COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR PRIN

METODE TOPOGRAFICE

–REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT –

Doctorand:

ing. Diana-Ioana MORARIU

Conducător de doctorat :

Prof. univ. em. dr. ing. Ion ȘERBĂNOIU

IAȘI – 2019

UNIVERSITATEA TEHNTCA'GHEORGHE ASACHT' DIN IA$I

RECTORATU L

Citre

Vi facem cunoscut c5, in ziua de 13 septembrie 2019 la ora 10.00. in Sala de Consiliu 0.1,

Corp R, de la Facultatea de Constructii si lnstalatii, Bdul. D Mangeron nr. t , va avea loc

sus[inerea publici a tezei de doctorat intitulatS:

" OPTIMIZAREA METODELOR DE URMARIRE A COMPORTARTI IN TIMP A

CoNSTRUCTILOR PRt N METODE TOPOGRAFTCE"

elaborati de doamna MORARIU DIANA IOANA in vederea conferirii titlului qtiintific de doctor.

Comisia de doctorat este alcdtuiti din:

1. Conf.univ.dr.ing.Ciocan Vasilicd Universitatea Tehnica ,,Gheorghe Asachi" din lasi

2. Prof.univ.dr.ing. Serbanoiu lon Universitatea Tehnica ,,Gheorghe Asachi" din lasi

3. Prof.univ.dr.ing. Tuns loan - Universitatea TRANSILVANIA Brasov

4. Conf.univ.dr ing. Nas Sanda - Universitatea Tehnica Cluj Napoca,

5. Conf.univ.dr.ing. Antohie Eduard - Universitatea Tehnica ,,Gheorghe Asachi" din lasi

pregedinte

conducitor de doctoratreferent oficialreferent oficialreferent oficial

Cu aceasti ocazie vd invitim sd participali la sustinerea publice a tezei de doctorat.

Secretalu niversitate,

U)^^4lng.Cristinf Nagil

I

3

CUPRINS

CAPITOLUL 1- INTRODUCERE ............................................................................................................ 5

1.1 IMPORTANȚA DOMENIULUI ABORDAT ................................................................................................. 5

1.2 OBIECTIVELE GENERALE ALE TEMEI DE CERCETARE .......................................................................... 6

1.3 CONȚINUTUL TEZEI .............................................................................................................................. 7

CAPITOLUL 2 - CADRU LEGISLATIV PRIVIND PROCESUL DE URMĂRIRE A

COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR ............................................................................... 9

2.1 INTRODUCERE ...................................................................................................................................... 9

2.2 CLASIFICAREA STRUCTURILOR INGINEREȘTI ....................................................................................... 9

2.3 LEGISLAȚIA ACTUALĂ DIN ROMÂNIA PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A

CONSTRUCȚIILOR ....................................................................................................................................... 9

2.4 CAUZELE ȘI TIPURILE DE DEPLASĂRI SPAȚIALE VERTICALE ÎN URMĂRIREA COMPORTAMENTULUI ÎN

TIMP A CONSTRUCȚIILOR ......................................................................................................................... 10

2.5 ETAPELE URMĂRIRII COMPORTAMENTULUI ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR AFLATE ÎN EXPLOATARE .. 10

2.6 CONCLUZII ......................................................................................................................................... 10

CAPITOLUL 3 – STADIUL ACTUAL AL CERCETĂRILOR PRIVIND ACTIVITATEA DE

MONITORIZARE A STRUCTURILOR AFLATE ÎN EXPLOATARE ............................................ 11

3.1 INTRODUCERE .................................................................................................................................... 11

3.2 METODE TOPO-GEODEZICE CLASICE UTILIZATE ÎN URMĂRIREA COMPORTAMENTULUI ÎN TIMP A

CONSTRUCȚIILOR AFLATE ÎN EXPLOATARE ............................................................................................. 11

3.3 METODE TOPO - GEODEZICE DIGITALE UTILIZATE ÎN URMĂRIREA COMPORTAMENTULUI ÎN TIMP A

CONSTRUCȚIILOR AFLATE ÎN EXPLOATARE ............................................................................................. 15

3.4 METODE ȘI TEHNICI TOPO-GEODEZICE MODERNE UTILIZATE IN PROCESUL DE MONITORIZARE A

CONSTRUCȚIILOR ..................................................................................................................................... 18

3.5 CONCLUZII ......................................................................................................................................... 25

CAPITOLUL 4 - TEHNICI DE OPTIMIZARE A METODELOR DE URMĂRIRE ÎN TIMP A

CONSTRUCȚIILOR ................................................................................................................................ 26

4.1 DEFINIȚIA OPTIMIZĂRII ...................................................................................................................... 26

4.2 NOȚIUNI DESPRE TEORIA DECIZIEI ..................................................................................................... 26

4.3 METODA PROMETHEE ........................................................................................................................ 27

4.4 VISUAL PROMETHEE GAIA SOFTWARE .............................................................................................. 30

4.5 CONCLUZII ......................................................................................................................................... 30

CAPITOLUL 5 – STUDII PRIVIND OPTIMIZAREA URMĂRIRII ÎN TIMP A

COMPORTAMENTULUI CONSTRUCȚIILOR PRIN METODE TOPOGRAFICE CLASICE ... 31

5.1 MONITORIZAREA TOPO-GEODEZICĂ A CONSTRUCȚIILOR CIVILE AFLATE ÎN EXPLOATARE ȘI

IDENTIFICAREA CAUZELOR DEGRADĂRILOR STRUCTURALE ................................................................... 31

5.1.1 Introducere ................................................................................................................................. 31

5.1.2 Studiu de caz – Universitatea ,, Dunărea de Jos ” din Galați ................................................... 31

5.1.3 Concluzii ..................................................................................................................................... 33

5.2 ASIGURAREA STABILITĂȚII ȘI A SECURITĂȚII MONITORIZĂRII TOPO-GEODEZICE A STRUCTURILOR

INGINEREȘTI SPECIALE AFLATE ÎN EXPLOATARE ..................................................................................... 33

5.2.1 Introducere ................................................................................................................................. 33

5.2.2 Material și metodă ...................................................................................................................... 34

5.2.3 Rezultate și discuții ..................................................................................................................... 34

5.2.4 Concluzii ..................................................................................................................................... 36

5.3 CONCLUZII GENERALE ....................................................................................................................... 36

Optimizarea metodelor de urmărire a comportamentului în timp a construcțiilor prin metode topografice

4

CAPITOLUL 6 – STUDII PRIVIND OPTIMIZAREA COMPORTAMENTULUI ÎN TIMP A

STRUCTURILOR INGINEREȘTI AFLATE ÎN EXPLOATARE PRIN METODE TOPOGRAFICE

DIGITAL MODERNE .............................................................................................................................. 37

6.1 OPTIMIZAREA STABILITĂȚII PUNCTELOR DE STAȚIE PENTRU EFICIENTIZAREA MONITORIZĂRII ÎN TIMP

A STRUCTURILOR INGINEREȘTI ÎN EXPLOATARE UTILIZÂND METODE TOPO-GEODEZICE ........................ 37

6.1.1 Introducere ................................................................................................................................. 37


6.1.3 Studiu de caz-Viaduct strada Calea Prutului, Municipiul Galați .............................................. 40

6.1.4 Concluzii ..................................................................................................................................... 41

6.2 METODE AVANSATE PENTRU CONTROLUL ACURATEȚII PUNCTELOR DE STAȚIE ÎN MONITORIZAREA

COMPORTAMENTULUI STRUCTURILOR INGINEREȘTI AFLATE ÎN EXPLOATARE FOLOSIND TEHNICI

GEODEZICE SATELITARE .......................................................................................................................... 42

6.2.1 Introducere ................................................................................................................................. 42

6.2.2 Metoda satelitară pentru monitorizarea în timp ........................................................................ 42

6.2.3 Rezultate și discuții- Studiu de caz-Viaduct strada Combinatului, Municipiul Galați ............... 45

6.2.4 Concluzii ..................................................................................................................................... 46

6.3 TEHNICI ȘI METODE DE EFICIENTIZAREA MONITORIZĂRII ÎN TIMP A STRUCTURILOR INGINEREȘTI

AFLATE ÎN EXPLOATARE .......................................................................................................................... 47


6.3.2 Rezultatelor obținute și aplicarea teoriei deciziei în monitorizarea în timp a viaductului ........ 48

6.3.3 Concluzii ..................................................................................................................................... 50

6.4 TEHNOLOGIE TOPOGRAFICĂ MODERNĂ UTILIZATĂ PENTRU OPTIMIZAREA URMĂRIRII

COMPORTAMENTULUI ÎN TIMP ................................................................................................................. 50

6.4.1 Introducere ................................................................................................................................. 50


6.4.3 Rezultate și discuții ..................................................................................................................... 52

6.4.4 Concluzii ..................................................................................................................................... 53

6.5 ANALIZA MULTICRITERIALĂ A SISTEMULUI DE URMĂRIRE A COMPORTAMENTULUI ÎN TIMP A

CONSTRUCȚIILOR PRIN METODA PROMETHEE ......................................................................................... 54

6.6 CONCLUZII ......................................................................................................................................... 55

CAPITOLUL 7 - CONCLUZII GENERALE, CONTRIBUȚII PERSONALE ȘI VALORIFICAREA

REZULTATELOR .................................................................................................................................... 57

7.1 CONCLUZII GENERALE ....................................................................................................................... 57

7.2 CONTRIBUȚII PERSONALE .................................................................................................................. 58

7.3 VALORIFICAREA REZULTATELOR ...................................................................................................... 60

BIBLIOGRAFIE ....................................................................................................................................... 63


5

Capitolul 1

Introducere

1.1 Importanța domeniului abordat Științele inginerești privind măsurătorile terestre dăinuie din cele mai vechi timpuri.

Acestea au cunoscut o dezvoltare amplă odată cu evoluția socială, economică și a altor domenii

precum: matematica, fizica și astronomia.

Necesitatea societății de a avea un adăpost sigur a existat încă din Preistorie. Progresul

omenirii și cerințele legate de construcții au căpătat contur de la egiptenii și grecii antici, iar în

prezent s-a ajuns la structuri inginerești de mari proporții: baraje, poduri, viaducte, tunele,

construcții de peste 500 de metri. Construcțiile civile trebuie să fie conforme cu anumite norme

legate de stabilitate, siguranța în exploatare, rezistență față de factorii interni și externi și condiții

de amenajarea teritoriului și urbanism.

Monitorizarea în timp a comportamentului construcțiilor civile aflate în exploatare este o

activitate de colectare a datelor prin observarea deplasărilor spațiale, măsurarea și interpretarea

rezultatelor datorate unor modificări care pot apărea și sunt influențate de mișcări seismice

repetate, tasări diferențiate, avarii sau accidente necontrolate.

Principalele fundamente pentru tratarea temei sunt:

Necesitatea urmăririi structurilor inginerești pe durata de exploatare;

Apariția deplasărilor spațiale a construcțiilor datorită unor factori externi sau interni:

natura terenului de fundație, nivelul apei subterane, greutatea construcției (sarcini

interioare și structura) asupra fundației, variații de temperatură, precipitații (ape

pluviale), acțiunea vântului, activitate seismică;

Prevenirea dezastrelor materiale sau a pierderii de vieți omenești cu impact major;

Performanța instrumentelor digital moderne față de cele clasice utilizate în activitatea

monitorizării structurilor inginerești.

Monitorizarea în timp a deplasărilor spațiale cu precizii de până la milimetru prin metode

topografice se efectua și în urmă cu o sută de ani. Înainte de anii 1975, urmărirea în timp a

obiectivelor inginerești se realiza prin metode topo-geodezice prin determinarea unghiurilor și a

distanțelor.

În prezent, datorită evoluției metodelor și a tehnologiei se folosesc tehnicile satelitare,

senzori wireless pentru monitorizare în timp real a deformațiilor, stații totale digital robotizate,

nivele digitale și tehnologia scanării cu laser ceea ce a condus indubitabil la creșterea eficienței

procesului de urmărire în timp a structurilor civile aflate în exploatare.

Procesul de urmărire în timp a construcțiilor este extrem de complex, necesitând

instrumente speciale pentru monitorizarea acestora. În prezent, în România cât și în străinătate se


6

utilizează echipamente digital moderne pentru activitatea de monitorizare în timp a

comportamentului construcțiilor civile prin metode topografice obținând rezultatele cu precizii

ridicate adoptând metode optime din punct de vedere al costurilor, timpului și al calității

determinărilor deplasărilor spațiale.

Recomandarea specialiștilor în domeniul ingineriei civile este de a studia amplasamentul

pe care se va construi un obiectiv, cât și factorii care pot induce schimbări structurale majore asupra

construcțiilor încă din faza de proiectare în vederea prevenirii unor eventuale deplasări spațiale

importante ale acestora și care pot genera un colaps cu pierderi de vieți omenești.

1.2 Obiectivele generale ale temei de cercetare

Scopul tezei de doctorat este de a dezvolta o metodă optimă și utilă pentru

monitorizarea deplasărilor spațiale verticale din perspectiva reducerii costurilor, obținerii

datelor cu acuratețe, reducerea timpului pentru culegere, prelucrarea și interpretarea

rezultatelor.

Obiectivele științifice (Figura 1.1) și tehnice (Figura 1.2) ale prezentei cercetări sunt:

Figura 1.1. Obiective științifice ale tezei de doctorat

Obiective

științifice

Optimizarea metodelor topografice de urmărire în timp a

comportării structurilor inginerești aflate în exploatare;

Studiul valorilor deplasărilor spațiale verticale prin utilizarea și

compararea instrumentelor clasice și digital moderne;

Evaluarea cauzelor producerii deplasărilor spațiale a construcțiilor

monitorizate și propunerea soluțiilor de remediere sau reabitare;

Dezvoltarea algoritmului de urmărire în timp a structurilor

inginerești prin utilizarea teoriei deciziei multicriteriale.


7

Figura 1.2. Obiectivele tehnice ale tezei de doctorat

1.3 Conținutul tezei

Teza de doctorat este structurată în 7 capitole:

Capitolul 1- Introducere, include obiectivele prezentei cercetări din lucrarea de doctorat,

importanța domeniului abordat și rezumatul tezei de doctorat prezentată pe capitole.

Capitolul 2 - Cadru legislativ privind procesul de urmărire a comportării în timp a construcțiilor,

conturează cadrul juridic de aplicare a legislației în domeniul urmăririi în timp a structurilor

inginerești, dar și clasificarea construcțiilor și descrierea etapelor de monitorizare.

Capitolul 3 - Stadiul actual al cercetărilor privind activitatea de monitorizare a structurilor aflate

în exploatare prezintă evoluția metodelor și a tehnicilor topografice pentru urmărirea în timp a

construcțiilor, de la tehnice clasice la cele digital moderne. De asemenea, se descrie utilizarea lor

pentru diferite tipuri de structuri inginerești și se va face o analiză comparativă privind avantajele

și dezavantajele folosirii lor.

Capitolul 4 - Tehnici de optimizare a metodelor de urmărire în timp a construcțiilor, se realizează

o aplicare a teoriei deciziei multicriteriale cu scopul de a optimiza procesul de monitorizare a

structurilor aflate în exploatare prin aplicarea metodei Promethee în funcție de criterii calitative și

cantitative.

Realizarea practică a implementării tehnicilor clasice și moderne

pentru urmărirea comportării în timp a structurilor inginerești ;

Studiul obiectivului monitorizat si a evoluției deplasărilor spațiale;

Compararea rezultatelor obținute cu instrumente clasice și digital

moderne;

Propunerea unui algoritm pentru asigurarea stabilității și optimizării

în procesul de urmărire în timp;

Implementarea soluției optime pentru eficientizarea sistemului de

monitorizare a construcțiilor.

Obiective

tehnice


8

Capitolul 5 – Studii privind optimizarea tehnicilor de urmărire a comportamentului în timp a

construcțiilor prin metode topografice clasice, implică două studii de caz unde s-au analizat

deplasărilor spațiale verticale pentru obiective diferite de clasă de importanță vitală. Determinările

făcute asupra structurilor inginerești au fost făcute atât cu echipament clasic. Scopul acestui capitol

a fost de a găsi studia fenomenul deplasărilor spațiale verticale în ansamblu, cât și separat și de a

găsi cauzele degradărilor.

Capitolul 6 – Studii privind optimizarea tehnicilor de urmărire a comportamentului în timp a

structurilor inginerești prin metode topografice moderne, sunt elaborate două studii de caz pentru

obiective de tip viaduct, în care s-a descris și aplicat metoda găsirii celui mai stabil punct de stație

pentru primul obiectiv, iar pentru al doilea obiectiv s-a efectuat un studiu al optimizării

monitorizării complete cu ajutorul mijloacelor topografice moderne. În final, s-a realizat o

optimizare cu ajutorul aplicarea metodei multicriteriale Promethee și introducerea datelor într-un

software specializat pentru a stabili metoda optimă în monitorizarea comportamentului în timp a

structurilor inginerești.

Capitolul 7 – Concluzii generale, contribuții personale și valorificarea rezultatelor, cuprinde

principalele concluzii ale tezei de doctorat, contribuțiile personale aduse domeniului abordat și

diseminarea rezultatelor prin publicarea de lucrări științifice, participarea la proiecte pentru

cercetători, dar și publicarea unui brevet de invenție care face parte din aria monitorizării în timp

a structurilor inginerești.


9

Capitolul 2

Cadru legislativ privind procesul de urmărire a comportării în timp

a construcțiilor

2.1 Introducere

Monitorizarea comportamentului în timp a structurilor inginerești prin modalități diverse

reprezintă o activitate importantă pentru beneficiarii lor. Acest proces de urmărire a construcției

are rolul de a obține informații cu privire la starea obiectivelor și despre fenomenele ce pot produce

schimbări asupra construcțiilor.

Pe plan mondial, cât și în România există reglementări legislative care prevăd obligația

proprietarilor și a administratorilor construcțiilor de a monitoriza permanent comportamentul lor

pe durata de viață a acestora.

2.2 Clasificarea structurilor inginerești

Ierarhizarea construcțiilor se realizează în funcție de obiectivele urmărite (proiectare,

criterii tehnici și economici, statistici, amplasament). Termenul de „construcție” este definit ca

fiind o structură inginerească realizată din diverse materiale (lemn, metal, beton sau zidărie) ce

servește în diferite întrebuințări: adăpostirea oamenilor, a obiectelor, transport, bariere pentru

separarea apelor.

2.3 Legislația actuală din România privind urmărirea comportării în timp a

construcțiilor

În prezent, cadrul legislativ din România conține o serie de reglementări juridice legate de

urmărirea în timp a construcțiilor: Legea 10/1995 prinvind calitatea în construcții, Normativ

privind comportarea în timp a construcțiilor P130-1999, Metodologie privind programul de

urmărire în timp a construcțiilor din punct de vedere al cerințelor funcționale MP 031-03, Ordinul

57/N din 1999 privind specificație tehnică, criterii și metode pentru determinarea tasărilor

construcțiilor prin metode topografice.

Activitatea de urmărire în timp se desfășoară pe toată perioada de viață a structurii

inginerești începând cu execuția ei. Procesul de monitorizare are loc prin observarea directă a

mișcărilor obiectivelor, măsurători a unor fenomene în timpul interacțiunii cu mediul înconjurător

sau tehnologic (Legea 10, 1995).

Monitorizarea construcțiilor se aplică tuturor categoriilor de construcții, iar responsabili cu

asigurarea funcționării normale a obiectivelor sunt beneficiarii construcțiilor. În funcție de

importanța structurilor inginerești, se actualizează în Cartea Tehnică a Construcției orice

eveniment produs pe durata de viață, categoria de urmărire în timp, perioadele în care au loc și

metodologia de efectuare (***, Normativ P130-1999, 1999) (***, MP031-03, 2003).


10

2.4 Cauzele și tipurile de deplasări spațiale verticale în urmărirea

comportamentului în timp a construcțiilor

Evoluția și perfecționarea modului de realizare a construcțiilor implică cunoașterea

modificărilor care au loc asupra acestora pe întreaga durata de exploatare. Structurile inginerești

aflate în exploatare necesită monitorizarea deplasărilor spațiale verticale în cazul apariției unor

fisuri, crăpături, denivelări, înclinări, în urma unor fenomene naturale (seisme, inundații, alunecări

de teren) sau schimbări asupra condițiilor normale de exploatare.

Observarea comportării diverselor tipuri de construcții (poduri, baraje, clădiri înalte,

terasamente) se face prin utilizarea metodelor fizico-chimice (care se ocupă cu măsurarea

temperaturilor, presiunea apei) și metodele geometrice (măsurarea deformațiilor și a deplasărilor)

aplicate prin măsurătorile topografice (Rădulescu, et al.,2017).

Metodele geometrice definite ca metode topo-geodezice, implică determinarea periodică

a poziției unor puncte marcate pe obiectivul studiat, în raport cu poziția unor puncte fixe situate în

afara ariei de influență a mișcărilor ce au loc asupra structurii monitorizate.

2.5 Etapele urmăririi comportamentului în timp a construcțiilor aflate în

exploatare

Apariția unor degradări structurale vizibile de la finalizarea execuției construcțiilor

necesită o monitorizare în timp prin metode topografice. Activitatea de urmărire în timp a unei

structuri inginerești presupune parcurgerea unor faze care trebuie respectate pentru finalizarea

procesului de monitorizare (Rădulescu, et al., 2017) (Barry F.,2010).

Periodicitatea observațiilor este influențată de viteza deplasărilor spațiale ale obiectivului

(se obține între două intervale de măsurători) și forma mișcării (uniformă sau periodică). De

asemenea, se vor avea în vedere factorii exteriori ce produc schimbările structurii față de starea

inițială (Rădulescu, et al.,2017).

2.6 Concluzii

Finalizarea etapelor de proiectare și execuție presupune începerea unui nou proces de

exploatare a obiectivului realizat. Acesta include activitatea de urmărire a comportamentului în

timp a construcției și prin metode topografice. Monitorizarea deplasărilor spațiale a unor obiective

este utilizată pentru a preveni deteriorarea structurii indiferent de cauzele ce provoacă aceste

fenomene.


11

Capitolul 3

Stadiul actual al cercetărilor privind activitatea de monitorizare a

structurilor aflate în exploatare

3.1 Introducere

Topografia din punct de vedere istoric datează încă din Antichitate. Odată cu evoluția

tehnologiei, măsurătorile terestre s-au dezvoltat rapid ajungând la un nivel profesional în materie

de metode, tehnici și sisteme de obținere a punctelor topografice. Datorită dezvoltării tehnologiei

în topografie, tehnicile folosite în determinarea deplasărilor spațiale ale unui obiect sau sistem vor

fi putea fi optimizate din punctul de vedere al preciziei, timpului de măsurare și al prelucrării

datelor (Hogaș H., 2015).

Metodele și tehnicile folosite în monitorizarea deplasărilor spațiale verticale a structurilor

inginerești sunt diferite, dar având în vedere evoluția tehnologiei, se vor alege tehnicile ce permit

optimizarea și obținerea unor date cât mai rapide si la care precizia este ridicata (Lateș I.et

al.,2018).

În această parte a lucrării se vor prezenta metodele topo-geodezice utilizate în urmărirea

comportamentului în timp a construcțiilor, cât și echipamentele necesare pentru a efectua această

activitate. Inițial în domeniul topografiei se foloseau metodele și aparatele clasice pentru

monitorizarea deplasărilor spațiale, dar odată cu dezvoltarea tehnologiei și a societății specialiștii

aleg metodele și instrumentele digital moderne care le permit o reducere a costurilor, obținerea de

date precise într-un timp scăzut. Modernizarea digitală a măsurătorilor topo-geodezice, a culegerii

și a prelucrării datelor este un progres normal care implică automatizarea operațiunilor topografice

pentru a elimina erorile umane. Mijloacele de calcul, programele de culegere și prelucrare a datelor

de ultimă generație ajută la prevenirea și evitarea de pierderi de vieți omenești și materiale.

3.2 Metode topo-geodezice clasice utilizate în urmărirea comportamentului în

timp a construcțiilor aflate în exploatare

Varietatea de instrumente topografice a crescut semnificativ, fiind o provocare pentru

activitatea de monitorizare deoarece impun decizii în alegerea instrumentelor, unde să le

amplaseze și cum să le combine pentru a obține un sistem optim de urmărire. Determinarea

deplasărilor spațiale verticale utilizează conform condițiilor de lucru și al preciziei: metoda

nivelmentului și metoda drumuirii sprijinite la capete.

Metoda nivelmentului geometric se folosește în cadrul urmăririi comportamentului în

timp a structurilor inginerești, rețeaua de nivelment fiind sub formă de poligoane închise. Dacă

obiectivele urmărite sunt baraje, viaducte sau poduri, rețeaua de nivelment va fi compusă din

drumuiri de nivelment (Coșarcă, 2003). Drumuirea de nivelment este o succesiune de niveleuri,


12

cu ajutorul unui echipament care furnizează vize orizontale, instalat pe un punct, obținând diferența

de cotă între două puncte 1 și 2 după citirea valorilor de pe mira de invar. Operațiunea se va repeta

și pentru poziția doi, astfel încât va rezulta valoarea cotei a celorlalte puncte ale rețelei (Dragomir

I., 2001).

Metoda drumuirii sprijinite un procedeu topografic de îndesire constituit dintr-o polinie

frântă, unde poziția punctelor este determintă prin măsurarea distanțelor și a unghiurilor între

punctele traseului. Punctele situate la capetele drumuirii au rolul de a oferi un control asupra

punctelor măsurate în teren, iar suplimentar se vizează către puncte de orientare de coordonate

cunoscute pentru a fixa elementele de control (Dragomir, et al., 2002).

În etapa clasică de executare a drumuirii sprijinite la capete de coordonate cunoscute, se

citesc valorile unghiurilor orizontale, verticale și lungime laturilor, în ambele poziții ale lunetei

(teodeolitului) dus-întors. Distanțele înclinate ale terenului se reduc la orizont în funcție de

unghiurile zenitale determinate prin citiri astfel:

dij=lijsin Zij (3.5)

Orientările se calculează în funcție de orientarea de referință θAP din coordonate și cu

ajutorul unghiurilor orizontale α, α1, α2,…,αn,β :

θA1= θAP+α

θ12=θA1±200+α1

θ23=θ12±200+α12

.......

θBQ=θn(n-1)±200+β

(3.6)

Controlul asupra valorile orientărilor se face prin orientarea finală θBQ care trebuie să fie

apropiată față de orientarea obținută prin coordonate θBQ:͗

e=θBQ-θBQ ͗ (3.7)

Posibilele neconcordanțe între neînchiderile de direcții azimutale se datorează erorilor la

măsurarea unghiurilor, erorile trebuie să fie mai mici decât toleranțele:

Tp=±m0√n și Ts,t=±2,5m0√n (3.8)

Corecțiile care se efectuează în cazul unghiurilor, se vor aplica valorilor orientărilor

progresiv astfel:


13

c1=-1∙e

n, c2=-2∙

e

n ,…..,cn=-n∙

e

n=-e (3.9)

Următoare etapă este calcularea coordonatelor relative cu ajutorul unghiurilor zenitale, a

distanțelor reduse la orizont și cu orientările compensate:

∆xA1=dA1cosθA1

∆x12=d12cosθ12

∆xnB=dnBcosθ𝑛𝐵

∆yA1=dA1sinθA1

∆y12=d12sinθ12

∆ynB=dnBsinθnB

∆zA1=dA1ctgθA1

∆z12=d12ctgθ12

∆znB=dnBctgθnB

(3.10)

Diferența dintre coordonatele absolute se face pentru controlul închiderilor pe coordonate

și anume:

∑ ∆xij =XB-XA ∑ ∆yij

=Y𝐵-Y𝐴 ∑ ∆zij =ZB-ZA (3.11)

Corecția unitară care se aplică în funcție de lungimea drumuirii (D), se face în funcție de

erorile pe fiecare axă x, y și z:

et=±√ex2+ey

2

(3.12) ex

u=-ex

D

cijx=cx

u∙dij

eyu=-

ey

D

cij

y=cy

u∙dij

ezu=-

ez

D

cijz =cz

u∙dij

În final, putem obținute coordonatele absolute ale fiecărui punct al drumuirii prin valorile

compensate:

x1=xA+∆xA1c

x2=x1+∆x12c

xB=xn+∆xnBc

y1=y

A+∆y

A1

c

y2=y

1+∆y

12

c

yB

=yn+∆y

nB

c

z1=zA+∆zA1c

z2=z1+∆zA12c

z𝐵=zn+∆znBc

(3.13)

Teodolitul este un instrument de măsurare a unghiurilor topografice orizontale și verticale.

În antichitate erau folosite ca instrumente de măsurare groma (Figura 3.3a) și dioptra (Figura 3.3b),

acestea fiind folosite în astronomie și triangulație. Perfecționarea lunetei a fost făcută de Galileo

Galilei(1609), astfel efectuându-se vizarea de la distanță. Rowley (1704) a inventat primul teodolit

cu concepte moderne(Figura 3.3d), idee ce a fost continuată de Jonathan Sisson (1720) (Figura

3.3e) (Oprescu, 1988).


14

Figura 3.3. Instrumente clasice pentru măsurarea unghiurilor

a) groma b) dioptra c) teodolit clasic d) teodolit

modern

e) teodolit

sovietic

Stația totală (Figura 3.4a) este un tahimetru electronic modernizat, unde elementele

geometrice ale terenului (unghiuri, distanțe, diferențe de nivel) se măsoară automat, având precizie

ridicată și se stochează automat în memoria electronică, rezultatul fiind în format digital. Diferite

aplicații topografice, cum ar fi ridicări, trasări ale construcțiilor se pot face în timp real datorită

unor softuri integrate, perfecționând continuu modul de măsurare a unghiurilor și distanțelor

indiferent de mărimea lor (Lepădatu, et al, 2011).

Figura 3.4. Stația Totală

a) Staţie totală Leica b) Accesorii staţie totală Leica

Rezultatele au o calitate deosebită care se datorează diminuării până la eliminare a erorilor,

în mod special ale celor sistematice. Tehnologiile moderne, permit reducerea erorilor

reprezentative, ceea ce duce la inutilitatea trecerii în poziția a doua a instrumentului sau utilizarea

metodei repetiției întrucât citirile se fac automat. Apariția greșelilor de măsurare sau înregistrare a

datelor este posibilă cu instrumentele clasice, dar dispare cu stația totală deoarece citirile se fac

automat.


15

3.3 Metode topo - geodezice digitale utilizate în urmărirea comportamentului

în timp a construcțiilor aflate în exploatare

Instrumentele reprezentative moderne care conțin în structura lor componente electronice

importante, introduse în practica geotopografică și folosite astăzi în mod frecvent sunt Sistemul

GNSS, stația totală robotizată, sistemul de scanare cu laser (TLS), sisteme de teledetecție de

proximitate. Lista aparatelor moderne poate fi completată cu realizări noi,în aceleași scopuri și cu

aceeași componentă electronică, dublată de programe de lucru pe teren.

Sistemul Global de Navigație prin Satelit GNSS (Global Navigation Satellite System)

conține tehnica de poziționare a obiectelor statice sau aflate în mișcare în orice moment, oriunde

ar fi, pe suprafața Pământului, în apă sau în aer. Sistemul de poziționare globală (GPS) este un

subsistem al sistemului GNSS, folosit pentru determinarea poziției unor puncte de pe suprafața

terestră sau mijloacelor de transport aeriene, maritime, în mișcare sau repaus. Sistemul GPS

(Figura 3.5) este compus din 24 de sateliți, structura poartă și numele de constelație. În prezent,

segmentul spațial este de 24 de sateliți, dispuși câte 4 în 6 plane orbitale, înclinate la 55° fată de

planul ecuatorial, perioada de revoluție fiind de 12 ore. Structura sistemului GPS este formată din

segmentul spațial, segmentul de control şi segmentul utilizator. Tehnologiile de poziționare

globală regăsite în Europa sunt NAVSTAR-GPS (S.U.A), GLONASS (RUSIA), GALILEO

EGNOS (EUROPA) în curs de implementare. Determinarea poziției spațiale (x,y,z) a unor puncte

este obținută în timp real de la sateliți artificiali și a prelucrărilor ulterioare sau direct pe teren

(Lepădatu, et al., 2014) (Coșarcă, 2003).

Figura 3.5. Principiul de funcţionare a sistemului G.N.S.S

Stația totală inteligentă sau Smart Station (Figura 3.8) este un produs revoluționar

compus din stația totală la care este adăugat sistemul GPS. Folosind poziționarea în timp real

(RTK) se determină poziția cu precizie centrimetrică pe o rază de 50 de km față de stația de

referință. Toate setările, comenzile, afișajul și calculele specifice unui receptor GPS sunt legate cu

tastatura și afișajul stației totale. Receptorul se poate detașa de stația totală și se poate folosi ca

rover RTK (Boș, et al., 2015) (Lepădatu, et al., 2014).


16

Figura 3.8. Stația totală inteligentă Leica Smart Station

Scanerul cu laser 3D este un instrument topografic capabil să emită radiații laser, să

recepționeze pe cele reflectate și să reconstituie, punct cu punct, detaliile de pe suprafața măsurată,

datorită tehnicii speciale de înaltă rezoluție.

Scanarea 3D cu laser (Figura 3.9) este o tehnică geodezică prin care măsurarea geometriei

unei structuri poate fi efectuată automat cu înaltă precizie și viteză fără un mediu reflectorizant.

Domeniul de utilizare se extinde până la 300 de m pentru zonele cu suprafețe netede și până la 130

m pentru zonele cu obstacole (Boș, et al., 2015). Se poate lucra cu acest echipament atât ziua, cât

și noaptea. Avantajele acestei tehnologii o reprezintă densitatea mare a punctelor indiferent de

complexitatea geometriei, eficientă din punctul de vedere al timpului și al costului, precizie mărită

a rezultatelor. Tehnologia este folosită pentru monitorizarea construcțiilor civile, hidrotehnice,

industrial, de patrimoniu și a reliefului.

Figura 3.9. Scaner 3D laser Leica şi câmpul de vedere (Leica)

Metoda fotogrammetriei este știința care se ocupă cu reconstituirea și măsurarea formei

și poziției unui obiect sau fenomen în spațiu și timp pe baza imaginilor fotografice ale acestora.

Folosirea metodei fotogrammetrice este individuală sau împreună cu metodele geodezice.

Instrumentul de ultimă generaţie este drona (Figura 3.10a) sau cu denumirea științifică UAV

(Unmanned Aerial Vehicle). Aparatura este folosită pentru efectuarea măsurătorilor pe teren,

prelucrarea datelor, întocmirea planurilor și hărților. Dronele sunt aparate mici de zbor (Figura

3.10b), fără pilot, ghidate de la distanță în zonele dorite (Boș, et al., 2015) (Vorovencii, 2010).


17

Avantajele folosirii dronei sunt: achiziționarea precisă și rapidă din aer, accesibilitate în zonele

periculoase sau inaccesibile operatorilor la sol, costuri mici de întreținere și de achiziție, autonomie

de până la două ore, menținerea unei poziții fixe, programare a traseului de zbor.

Figura 3.10.

a) Drona Leica Aibot X6 b) Drona în aer

Senzori electronici (Figura 3.11) sunt dispozitivele de măsurare rapidă, parțială sau

automatizată. Apariția senzorilor este datorată cerințelor de supraveghere continuă, mișcarea

structurilor inginerești este mult prea rapidă în unele cazuri, iar cerințele monitorizării în aceste

situații necesită măsurători frecvente. Comenzile sunt de la distanță, înregistrarea datelor se face

automat, sintetizându-se în grafice moderne (Rădulescu, et al., 2017). Metodele electronice

moderne, cum ar fi senzorii vizează munca topografică prin:

Figura 3.11. Exemple de senzori electronici

Pe de altă parte, echipa de ingineri SmartSensys (Smartsensys) a dezvoltat un nou

echipament digital modern prin senzori wireless cu transmitere prin unde radio (Figura 3.12).

Aceste instrumente au rolul de a monitoriza poduri, fațade ale clădirilor, zona de coastă a plajelor,

mine și tuneluri, așadar probleme legate de mediu, probleme structurale și de securitate.


18

Figura 3.12. Tehnologie Smart Sensys (Smartsensys)

Cunoașterea metodelor utilizate în decursul timpului pentru monitorizarea comportării în

timp a construcțiilor și a terenurilor este esențială în acțiunea de definire completă a domeniului.

Studiul monitorizării comportamentului în timp a construcțiilor cu ajutorul măsurătorilor topo-

geodezice pentru a determina deplasările spațiale verticale este un proces complex și necesită o

densitate mare de calcule.

Metodele topo-geodezice pot fi utilizate separat sau combinat, în funcție de parametrii

caracteristici ai construcției studiate. Măsurătorile se realizează ciclic, prin determinări unghiulare

și liniare cu ajutorul rețelei de sprijin din afara zonei monitorizate asupra punctelor fixate pe

construcție. Procesul de urmărire a comportamentului construcțiilor în timp este un sistem bine

dezvoltat prin instrumente digital moderne de înaltă precizie, modalitățile de culegere și de

prelucrare a datelor automatizate.

3.4 Metode și tehnici topo-geodezice moderne utilizate in procesul de

monitorizare a construcțiilor

Valenҫa J. (Valenҫa et al, 2017 ) explică faptul că echipamentele optice și digitale au fost

disponibile pe scară largă în ultimele două decenii , oferind posibilitatea folosirii lor în evoluția

structurală a clădirii. În studiul său asupra deformațiilor unui pod a utilizat tehnologia laser 3D.

Instrumentul laser scanner 3D colectează datele structurale, furnizând date calitative și cantitative.

Singurul incovenient este costul ridicat al aparaturii, intervalul de scanere este între 100 m – 1400

m, iar poziția instrumentului este importantă pentru determinarea cu precizie a punctelor.


19

Figura 3.13. Podul New Bridge,

Ourense,Spania

Figura 3.14. Nor de puncte obținut cu scanare

3D

(vedere de ansamlu)

Goodwin (Goodwin et al, 2017) afirmă că scanerea terestră cu laser (Terrestrial Laser

Scanner - TLS) este o altă aplicație a tehnologiei LIDAR care capturează milioane de puncte din

poziții fixe. TLS operează pe principiul undelor electromagnetice în vederea conturării modelului

3D al obiectului monitorizat. Punctele colectate din măsurătoare poartă numele de ,,nor de puncteˮ.

Instrumentul a fost utilizat de autor pentru monitorizarea unei eroziuni a solului din

Aratula,Quuenisland, Australia.

Figura 3.15. Amplasament puncte măsurate cu TLS

Tehnică folosită de Goodwin a inclus cinci puncte de control în zona studiată pentru

înregistrare cu ALS (Airbone Laser Scanning) și pentru setarea datelor inițiale al TLS-ului.

Punctele de control au fost determinate cu ajutorul Sistemului de Poziționare Globală (GPS),

Procedura lui Hyunsuk (Hyunsuk et al, 2017) este monitorizarea de bază, monitorizarea

video și unirea celor două metode. Hyunsuk a ales ca studiu de caz țărmul de lângă plajele

Gyeongpo și Wonpyeong, Coreea. Monitorizarea de bază este formată din atributele țărmurilor

,,înainteˮ și ,,dupăˮ evenimente. Datele sunt colectate pe baza istoricului eroziunii, fotografiilor

aeriene, imagini satelitare și determinare GPS. Monitorizarea video se întemeiază pe instalarea

camerelor video în vederea folosirii înregistrărilor video. Prin urmare, sistemul LIDAR de captare

a datelor folosind un vehicul aerian obține modelul tridimensional al coordonatelor. Aeronava este

echipată cu un scanner laser care declanșează o undă pe obiect de pe sol și măsoară timpul necesar

pentru a reveni la avion. Principalul avantaj al acestui instrument este acela că poate obține

informații de geolocație 3D continuă de pe țărm acoperind o arie mare.


20

Figura 3.16. Principiul Airbone

La polul opus, Xyongyao (Xyongyao et al, 2017) susține că metodele clasice sunt

insuficiente pentru urmărirea în timp al unui tunel. Studiul său a fost făcut la tunelul Shangai West

din China, situat pe strada Changjiang. Pentru acest tip de construcție a utilizat scannerul 3D cu

laser. După colectarea datelor, un model 3D al tunelului a fost creat cu un program caracteristic.

Cinci stații fixe de scanare au fost stabilite de-a lungul profilului longitudinal al obiectului

monitorizat. Distanța dintre stațiile de scanare este determinată funcție de unghiul de incidență de

65º al echipamentului. În secțiunea mijlocie a tunelului, distanța este de 30 m deasupra zonei de

ventilație și în zona drumului distanța fiind de 8 m.

.

Figura 3.17. Locațiile stațiilor de scanare

TLS Figura 3.18. Nor de puncte tunel

Bryn (Bryn et al, 2017) analizează în lucrarea sa deformările orizontale și verticale produse

de construcțiile subterane, de tip metrou asupra construcțiilor aflate la suprafață din zona apropiată.

Punctele de control pentru deformațiile orizontale vor fi măsurate cu stația totală, iar punctele de

control pentru deformațiile verticale cu nivela digitală. Se crede că existența metrourile produc

deformări suplimentare față de cele cauzate de terenul de fundare și cele ale factorilor externi.

Autorul determină deformațiile orizontale cu metoda ,,stației libereˮ. Acest principiu presupune ca

instrumentul să fie amplasat în cea mai bună poziție pentru vizibilitatea vizelor. Punctele de control

sunt marcate cu foi reflectorizante pe pereții obiectului studiat.


21

Figura 3.19. Schemă rețea de puncte

verticale

Figura 3.20. Schemă rețea de puncte deformații

orizontale

Wei (Wei, Wang, 2011) analizează în lucrarea sa tehnologii de monitorizare a barajului,

măsuri de punere în aplicare, avantajele folosirii tehnologiei GPS în urmărirea deformațiilor

barajului și cerințe de precizie. Prima metodă cercetată este tehnologia de monitorizare

fotoelectrică. Mijloacele fotoelectrice determină deformarea prin măsurarea unghiului, lungimea

laturilor și schimbarea secțiunilor verticale este stabilită cu echipamente convenționale specifice

urmăririi în timp a construcțiilor (stația totală, nivela digitală, teodolitul). Metodele comune

folosite în topografie pentru monitorizarea la sol sunt intersecția înainte, metoda coordonatelor

polare, nivelmentul geometric și nivelmentul trigonometric de înaltă precizie. Utilizarea metodelor

clasice reprezintă un avantaj din punctul de vedere al determinării flexibile pentru orice tip de

construcție, indiferent de structura sa. Metodele moderne speciale interpretate de autor prezintă

avantaje și dezavantaje. Senzorii de deplasare fixați pe construcție obțin o precizie ridicată de 0.01

mm, procesul de urmărire este simplu, continuu. Observațiile obținute sunt determinate automat,

local , dar flexibilitatea este inferioară măsurătorilor obișnuite. Metoda fotogrammetrică cu camera

digitală are o precizie de ordinul milimetrilor, dar monitorizarea depinde de fiecare punct al formei

construcției și este limitată ca tehnică din cauza reliefului, a vegetației.

Fabbri (Fabbri et al, 2017) a aplicat folosirea instrumentului de scanare laser 3D (TLS)

pentru studiul peșterii Grotta, Munții Lessini, Italia. Un total de șaisprezece scanări au fost făcute

în interiorul peșterii, durata fiind de șase ore pentru a constitui un model 3D al mediului subteran.

Scanarea terestră a permis analizarea din punct de vedere calitativ a fenomenului petrecut în

interiorul peșterii. Abordarea TLS a adus studiile geomorfologice la un nivel superior deoarece are

posibilitatea digitizării mediului înconjurător într-un timp relativ scurt, precizia absolută și

detaliile modelului 3D oferă posibilitatea lucrării cu un set larg de date concrete obținute prin

calcul automatizat.


22

Figura 3.21. Stații de scanare peștera Grotta

Lucrarea întocmită de Mustafin (Mustafin, 2017) prezintă idei legate de construcție și de

exploatarea în siguranță a clădirilor din metropole. O modalitate de a face asta este de a analiza

deformațiile unei construcții deja existente lângă un obiect nou. Metodele se bazează pe studiul

deformării reperilor de control fixați pe obiectul protejat. Monitorizarea a fost efectuată cu

tehnologia scanării cu laser. TLS poate rezolva diferite probleme de inginerie. Principalul său

avantaj este capacitatea de a construi modele 3D ale obiectelor analizate prin reprezentarea de

coordonate cunoscute.

Figura 3.23. Clădire înainte și după scanată cu tehnologia

TLS

Autorul consideră că problema monitorizării clădirilor înalte se împarte în problema

interesului practic și științific. Aici intervine discuția despre ce construcție ar trebui să se numească

obiect înalt și apoi urmărit în timp pentru a vedea consecințele în decursul timpului. Din punctul

de vedere al deplasarilor spatiale ale structurilor, un parametru important este înălțimea în raport

cu laturile bazei. De exemplu, dacă obiectul va avea forma de tip cub, ea va suferi aceleeași

deformări relative. La polul opus, pot exista cazuri când fundația este stabilă, dar există deformări

la etajele superioare.

Tapede (Tapede et al, 2013) aplică tehnologia Interferometrului cu Radar Sintetic cu

Deschidere pe Bază de Sol (GBInSAR) și Scanarea Laser Terestră (TLS) pentru urmărirea

comportamentului în timp a monumentelor arheologice. Obiectul cercetat în lucrarea sa este

Domus Tiberiana din Roma, Italia. Teledetecția devine din ce în ce mai utilă pentru conservarea

patrimoniului. Beneficiile pot fi obținute atât în cercetarea zilnică, cât și în regim de urgență.


23

Metodele topografice convenționale pentru monitorizarea obiectelor arheologice cum ar fi

montarea reperilor pe construcția vizată studiului, nu este întotdeauna un procedeu sigur deoarece

poate pune viața operatorilor în pericol sau starea monumentului nu permite acest lucru.

Tehnicile de teledetecție la sol permit depășirea acestor limite, datorită capacității lor de

măsurare a parametrilor fără contact fizic cu obiectul de interes și prelucrarea automată a datelor

este gestionată de la distanță. Instrumentul GBInSAR Lisamobile compus din unitatea de

transmițător se bazează pe un radar cu frecvență în pas continuu, cu o frecvență centrală de 17,3

GHz și se deplasează de-a lungul unei șine liniare de aproximativ 1,5 m lungime,generând astfel

o deschidere de 1,5 m. Corespondența lungimii de undă ne determină să obținem o precizie de

sub-milimetru în estimarea deplasărilor.

Figura 3.31. Amplasare aparat GBInSAR

Poziția de instalare a oferit următoarele beneficii: poziție fixă și stabilă a instrumentului,

o vizibilitate clară asupra monumentului, radar – țintă distanța fiind de câteva sute de metri s-a

obținut o rezoluție bună.

Fuchs A. (Fuchs et al, 2008) se confruntă în lucrarea sa cu diferite tehnici de măsurare

care sunt implementate în timpul unei etape de studiu a esplanadei Péyrou (Figura 3.36) și a

turnului său de apă din Montpellier. Tehnicile folosite sunt citirea punctelor de control cu

tahimetru, fotogrammetrie, stereofotogrammetrie și scanarea laser 3D. Dacă fiecare dintre

tehnicile alese au caracteristici specifice, de observat este că toate modelele lucrează pe un grad

de complexitate geometrică (decorații sculptate, capitale).


24

Figura 3.36. Vedere zona Péyrou Figura 3.37. Segment obiect studiat- nor de

puncte

Există o diferență între modelele obținute prin fotogrammetrie și cele obținute dintr-un nor

de puncte, expertiză și metoda tehnică a operatorului care contribuie la obținerea unui model de

calitate în fotogrammetrie. În timp ce modelarea arhitecturală dintr-un nor de puncte evidențiază

importanța culturii arhitecturale în dezvoltarea modelelor geometrice relevante.

Abdelrazaq (Abdelrazaq, 2012) a realizat sondaje și programe în timp real de

monitorizare a sănătății structurale pentru clădirea Burj Khalifa din Dubai. Construcția este cea

mai înaltă structură făcută de om cu o înălțime de 828 metri, cuprinzând 162 de etaje și 3 nivele

de subsol. Integrarea timpurie a modelării aeorodinamice și a ingineriei eoliene în planul

arhitectural și proiectarea turnului multifuncțional, în care atenuarea efectelor produse de vânt a

fost unul din cele mai importante criterii stabilite de la începutul proiectării. Programele de

monitorizare incluse au fost : monitorizarea sistemului de fundație a turnului, monitorizarea

așezării fundației, măsurarea elementelor verticale ale turnului, măsurarea pereților și a coloanei

verticale datorită elasticității, contracției, măsurarea deplasării laterale a turnului sub sarcini

proprii, măsurarea deplasărilor clădirii, accelerații, caracteristici dinamice și comportamentul

structural în timp real în condițiile după execuție.

Figura 3.38. Program de monitorizare Burj Khalifa,Dubai

a)Burj Khalifa b) Deplasări spațiale monitorizate-Burj Khalifa

În timpul monitorizării obiectivului, s-a utilizat o stație totală, trei antene receptoare GPS

fixate pe stâlpii înalți și trei prisme amplasate sub fiecare din antele GPS. Sistemul de măsurare a

fiecărui etaj a fost constituit din opt clinometre precise conectate la Leica Nivel 200 pentru a urmări

mișcările laterale ale turnului și de a menține verticalitatea turnului în toleranțele cerute pe nivel

de 15 milimetri.


25

3.5 Concluzii

Descrierea metodelor prezentată în această secțiune, a condus la identificarea metodologiei

optime pentru urmărirea în timp a construcțiilor prin metode topografice. Tehnicile descrise sunt

utilizate separat sau combinat. Succesiunea diferitelor studii științifice conturează caracteristicile

mijloacelor de măsurare a deformațiilor: nivelmentul digital, stația totală robotizată, scanarea

terestră cu laser, fotogrammetria sau măsurarea combinată : GPS cu scanarea terestră cu laser

(TLS), UAV cu TLS, senzori de măsurare în timp real.

Mijloacele de măsurare clasice precum: nivela digitală și stația totală clasică sunt specifice

determinării deformațiilor verticale și orizontale. Timpul de culegere și prelucrare a datelor este

ridicat datorită complexității etapelor parcurse pe teren, urmată de prelucrarea datelor la birou.

Costurile sunt alcătuite din numărul de operatori care iau parte la măsurători, echipamente utilizate

si materialele folosite pentru fixarea reperilor de control și a mărcilor, întinderea zonei

monitorizate.

Pe de altă parte, tehnicile moderne apărute pentru urmărirea în timp sunt atribuite ambelor

tipuri de deplasari. Precizia obținută de echipamentele de ultimă generație contribuie la estimarea

costului, dar poate depinde și de o serie de factori externi, cum ar fi: condițiile meteorologice,

temperatura, vegetația, vizibilitatea cât mai mare a punctelor, distanță de vizare. De exemplu,

utilizarea instrumentului UAV unde vegetația este deasă, reprezintă o problemă pentru

identificarea punctelor de detaliu și citirea anumitor reperi. Drept urmare, soluția este combinarea

tehnicii UAV cu scanarea cu laser sau metoda GPS.


26

Capitolul 4

Tehnici de optimizare a metodelor de urmărire în timp a

construcțiilor

4.1 Definiția optimizării

Optimizarea structurilor în inginerie civilă este un proces complex care cuprinde atât

teoretic, cât și practic cunoștințele experților din diferite discipline. Optimizarea este definită ca

un procedeu riguros prin care se analizează și se selectează mijloacele care corespund unei

probleme inginerești. Soluțiile sunt exprimate în general în raport cu niște criterii bine definite

(Mândru, 2009). Analiza deplasărilor în exploatare a unei structuri inginerești se face pe baza unor

metode: modelare numerica sau prin elaborarea unor strategii de optimizare bazate pe criteriile

cantitative și calitative a construcțiilor și modelarea matematică a acestora (Mândru, 2009)

(Trandafir, 2004).

4.2 Noțiuni despre teoria deciziei

Teoria deciziei implică scenarii și alternative decizionale, stări ale naturii și tabele de

rezultate (Mândru, 2009) (Trandafir, 2004). Alternativele decizionale în monitorizarea în timp a

construcțiilor prin metode topografice sunt reprezentate de acțiunile operatorului și modul în care

își alege mijloacele de determinare a deplasărilor spațiale verticale pentru a eficientiza acest proces

(Behzadian, M., et al., 2010).

Procesul decizional este compus din mai multe variante care depind de opțiunea operatului

și cuprind (Teodoriu, Serbănoiu, 2013):

- mulțimea alternativelor A= {a 1,a 2,...a n};

- mulțimea restricțiilor R={r 1,r 2,...r n};

- mulțimea variantelor V={v 1,v 2,...v n};

- mulțimea criteriilor C={c 1,c 2,...c n}, fiecărui criteriu îi corespunde un coeficient de importanță

K={k 1,k 2,...k n}(Teodoriu, Serbănoiu, 2013).

Decizia poate conține ,,m” variante și ,,n” criterii care constituie matricea consecințelor A=(aij) și

se poate reprezenta astfel (tabel 4.1) (Teodoriu, Serbănoiu, 2013):


27

Tabel 4.1. Matricea sistemului decizional (Teodoriu, Serbănoiu, 2013)

Variante/

Criterii C1 C2 ... Cn

V1 a11 a21 ... an1

V2 a12 a22 ... an2

... ... ... ... ...

Vn a1n a2n ... ann

Aplicarea deciziilor multicriteriale implică existența unor mulțimi de probleme cu un

număr definit de alternative care se cunosc în alegerea soluției optime. Criteriul deciziei este definit

prin optarea pentru o variantă unică sau a unui set de opțiuni în vederea soluționării unei probleme.

4.3 Metoda Promethee

Metoda Promethee (Preference Ranking Organization Method for Enrichment

Evaluation) aparține grupului de metode pentru decizii multicriteriale cu alternative caracterizate

de mai multe atribute. Inițiatorul metodelor multicriteriale a fost profesorul francez Bernard Roy

la sfârșitul anilor 60. Metoda Promethee originală a fost concepută de profesorul Jean-Pierre Brans

în 1982 la Universitatea din Brussels, Belgia.

Analiza multicriterială este prezentă în diverse domenii, printre care și ramura ingineriei

civile (Mazurek J., 2014). Decizia multicriterială este reprezentată și prin metoda Promethee pe

care o serie de autori o aplică în diverse situații.

Autorul Jato-Espino susține că aplicarea metodei Promethee în construcții cu un număr

mare de criterii este semnificativă în utilizare (Jato-Espino et al, 2014). Domeniul construcțiilor

este o zonă de studiu în care luarea unor decizii adecvate poate însemna diferența dintre succes și

eșec (Jato-Espino et al, 2014). În plus, majoritatea activităților care aparțin acestui sector implică

luarea în considerare a unui număr mare de activități cu aspecte conflictuale, care le împiedică

conducerea în ansamblu (Jato-Espino et al, 2014). Analiza de luare a deciziilor cu mai multe criterii

a apărut datorită unor probleme complexe. Espino a analizat folosirea a 22 de metode diferite

aparținând deciziei multi-criteriale din diverse ramuri ale construcțiilor (Jato-Espino et al, 2014).

Gervasio și Simoes da Silva au abordat în procesul de luare a deciziei, metoda Promethee

în evaluarea comparativă cu criterii economice, ecologice și sociale de-a lungul ciclului de viață a

podurilor (Gervasio, Simoes da Silva, 2012).

Pe de altă parte, Jajac et al constituie modelul suport pentru întreținerea infrastructurii în

zonele urbane bazată pe metoda Promethee într-un oraș din Croția, Split. Acesta propune un număr


28

de treisprezece criterii, prezentate în tabelul 4.2 pentru a aplica tehnica deciziei multicriteriale în

selectarea soluției optime pentru menținerea infrastructurii urbane (Jajac et al, 2009).

Tabel 4.2. Criterii decizionale pentru evaluarea alternativelor (Jajac et al, 2009)

Factori de mediu Economic Social

Producția de deșeuri;

Costuri de construcție;

Abatere abiotică;

Costul de întreținere;

Costul întârzierii operatorului;

Acidificare;

Costuri la sfârșitul ciclului de viață;

Costuri de siguranță;

Eutrofizarea;

Încălzirea globală;

Toxicitate la om;

Oxidarea fotochimică;

Stratul de epuizare a stratului de ozon;

Costuri de construcție;

Costuri de întreținere;

Costuri la sfârșitul ciclului

de viață.

Costul operațional al

vehiculului;

Întârzierea operatorului;

Costuri de siguranță.

Scopul acestui capitol este de a introduce o abordare bazată pe luarea deciziilor prin tehnica

PROMETHEE pentru a aborda ambele probleme importante (Jajac et al, 2009). În plus, abordarea

propusă include și alte două tipuri de incertitudini, inerente utilizării PROMETHEE, care apar de

la selectarea funcțiilor de criterii generalizate și de alegere a valorilor de preferință. Autorul susține

că metoda propusă îmbunătățește robustețea abordării decizionale și permite luarea deciziilor pe o

bază mai fiabilă (Jajac et al, 2009).

Metoda Promethee a fost utilizată pentru selectarea echipamentului de către Yilmaz pentru

drumurile deluroase în construcție, prin aplicarea a cinci criterii (Yilmaz, 2011). Bajcetic în Serbia

efectuează alegerea reconstrucției optime a regiunii de alimentare cu apă (Bajcetic, 2007), iar

Markovic et al studiază variantă cea mai optimă pentru intrarea în autostrada E-763 din Serbia

(Markovic, 2013).

Aceștia afirmă că folosirea acestei tehnici este importantă în probleme de practică

inginerică în timpul planificării proiectului de construcție (Drazic et al, 2016). De asemenea,

utilizarea metodei cu cea a software-ul Visual Promethee se obțin date rapid, informații calitative

care prezintă un fundament bun în luarea deciziei (Drazic et al, 2016).

Seddiki prezintă aplicarea în reabilitarea termică a clădirilor din zidărie prin combinarea

metodelor Delphi, Swing și Promethee. În urma studiului s-a obținut un clasament complet al

soluțiilor de renovare. Metoda Promethee (Figura 4.2 a, b) a oferit cel mai bun consens între

factorii de decizie (Seddiki et al, 2016).


29

Figura 4.2. Aplicație practică software Visual Promethee Gaia (Seddiki et al, 2016)

a) Clasificare globală Promethee cu ajutorul

criteriilor b) Proiectarea grafică Gaia pentru decizii

Autorul afirmă că de-a lungul observațiilor nu au fost luate în calcul incertitudinile care

pot influența clasimentul metodelor comparate, iar în viitor ar fi relevant să se țină cont de

incertitudinile privind evaluarea criteriilor și factorii de decizie (Seddiki et al, 2016).

În Iran, provincia Kerman autorii Abedi et al descriu utilizarea metodei Promethee pentru

un depozit de cupru. Straturile din componența depozitului (Figura 4.3 b) sunt redate sub formă

de imagini raster din punct de vedere geologic, geofizic și geochimic pentru a forma o hartă a

structurii minerale (Figura 4.3 a) (Abedi et al, 2012).

Figura 4.3. Aplicație metoda Promethee (Abedi et al, 2012)

a) Hartă generată folosind metoda Promethee b) Structura depozitului de cupru-Iran

De asemenea, 21 de foraje existente în regiunea de interes au fost folosite. Principalele

motivații pentru aplicarea metodei Promethee sunt: aplicare cu ușurință odată cu folosirea hărților

digitale, diferite criterii cu diferite decizii pot fi luate în considerare, toate informațiile colectate în

matricea de decizie pot fi incluse în mod eficient la luarea deciziei finale (Abedi et al, 2012).

Metoda propusă poate fi un instrument fiabil și puternic fiind aplicat și în alte hărți aparținând altor

domenii (Abedi et al, 2012).


30

4.4 Visual Promethee Gaia software

Visual Promethee Gaia este un program virtual pentru ajutorul în deciziile multicriteriale

având implementate conceptul metodelor Promethee și Gaia (Manual Visual Promethee).

Software-ul a fost dezvoltat sub supravegherea profesorului Mareshal Bertrand de la Școala de

Economie și Management Solvay din Brussels, Belgia. În anul 1984, a fost implementat primul

program Promethee de către Bertrand Mareschal diferit de versiunea de astăzi și fiind dificil de

adaptat pe computere.

Figura 4.4. Interfață software Visual Promethee Gaia (VP Solutions, 2013)

4.5 Concluzii

Optimizarea metodelor de urmărire în timp a comportamentului construcțiilor prin

metode topografice este un proces riguros, care necesită analiza și alegerea unui mijloc eficient

de soluționare a sistemului ales de monitorizare.

Aplicarea teoriei deciziei prin selecționarea unor criterii cantitativi și calitativi cu

caracter obiectiv, are rolul de a preveni riscurile și incertitudinile în monitorizarea deplasărilor

spațiale ale structurilor inginerești. Scopul acestui capitol din cercetarea mea doctorală este de a

găsi factorii decizionali care obțin optimizarea și eficacitatea sistemului de monitorizare, astfel

încât să putem aplica metoda adecvată ce asigura rigoare in determinarea rezultatelor pentru

urmărirea în timp a comportamentului construcțiilor aflate în exploatare. În urma documentării

legate de deciziile multicriteriale și tehnicile care se aplică în aceste cazuri, am identificat metoda

Promethee. Metoda Promethee presupune parcurgerea a trei etape: generalizarea criteriilor,

selectarea parțială a alternativelor și definirea finală a soluțiilor.


31

Capitolul 5

Studii privind optimizarea urmăririi în timp a comportamentului

construcțiilor prin metode topografice clasice

5.1 Monitorizarea topo-geodezică a construcțiilor civile aflate în exploatare și

identificarea cauzelor degradărilor structurale

În cadrul subcapitolului ,, Monitorizarea topo-geodezică a construcțiilor civile aflate în

exploatare și identificarea cauzelor degradărilor structurale ” am participat la monitorizarea

construcțiilor civile prin efectuarea măsurătorilor deplasărilor spațiale verticale pentru

obiectivele din cadrul Universității Dunărea de Jos din Galați. Scopul monitorizării a celor șapte

construcții de patrimoniu național a fost de a cunoaște fenomenul apariției în ansamblu sau separat

a deplasărilor spațiale, cât și identificarea cauzelor degradărilor. De asemenea, am efectuat

prelucrarea datelor din monitorizarea obiectivelor menționate, concretizarea lor în grafice

care prezintă clar diferențele între ciclurile de determinări, interpretarea rezultatelor

deplasărilor spațiale verticale și descrierea modului în care au loc mișcările construcțiilor.

5.1.1 Introducere

În această parte a lucrării, voi prezenta o analiză a cauzelor produse de deformațiile

verticale și tasările regăsite la o serie de clădiri. Studiul comportamentului unei clădiri, observarea

evoluției sale și detectarea unor posibile deplasări este definiția monitorizării în timp.

Schimbările condițiilor de echilibru pot provoca distrugerea parțială sau totală, cauzând pagube

materiale sau pierderi de vieți omenești. Activitatea de supraveghere și urmărire în timp se face pe

toată durata existenței unei construcții numită și perioadă de serviciu și începe din momentul

execuției.

5.1.2 Studiu de caz – Universitatea ,, Dunărea de Jos ” din Galați

Studiul de caz din prezenta secțiune se referă la o serie de construcții care au un proces

activ de deplasări spațiale și în special a celor verticale. Obiectivele fac parte din Universitatea

,,Dunărea de Jos” din Galați, iar monitorizarea lor a fost necesară datorită vechimii lor, a

factorilor exteriori care influențează deplasarea structurilor și importanța destinației construcțiilor.

Este de fapt o analiza a comportării în timp a structurilor aflate in exploatare ce urmărește

identificarea cauzelor degradării acestora cât și propuneri de îndepărtare a acestora acolo unde

acestea depășesc limitele acceptate de norme.

Urmărirea curentă a comportării construcțiilor are ca obiect constatarea stării corpurilor de

clădiri, identificarea degradării și a avariilor ce s-au produs prin exploatare sau ca urmare a

fenomenelor naturale sau altor evenimente. Metoda topografică utilizată în prezentul studiu de caz

a fost drumuirea de nivelment geometric de înaltă precizie folosind nivela clasică Ni 007. Precizia

de determinare a aparatului cu care au fost făcute citirile asupra reperilor și mărcilor este de ± 0.7

mm.


32

Obiectivul numărul 1 – Facultatea de Educație Fizică și Sport din cadrul Universității ,,

Dunărea de Jos ” din Galați. Clădirea este amplasată la intersecția străzii Dr.Alexandru Carnabel

cu strada Gării, edificată înainte de 1940 cu regim Demisol+ Parter + două Etaje, cu suprafața

construită la sol de 2765 mp și o suprafață desfășurată de 10468 mp.

Figura 5.1.

a) Obiectiv numărul 1 b) Schița de amplasare a mărcilor de urmărire

În Figura 5.2 sunt prezentate valorile tasărilor cumulate și parțiale pentru primul obiectiv

urmărit. Acestea au fost determinate pe baza măsurătorilor efectuate în opt etape. Primele

măsurători datează din data de 03 Iunie 1994.

Figura 5.2. Graficul tasărilor pentru obiectivul numărul 1

După cum se observă în Figura 5.2, procesul de deplasări verticale are loc în special pe

mărcile clădirii cu numărul 17, 21-23 și 25-31. Compactarea obiectivului 1 pentru mărcile

menționate se referă la faptul că acestea depășesc limitele normale și este un proces activ de

deplasare. Fiind o structură veche, a traversat toate cutremurele: 1940, 1977, 1986, 1990. Aceasta

a dus la amplificarea fenomenului de compactare pentru fundație. Este recomandabil să existe un


33

control atent asupra acestor zone pentru detectarea precoce a posibilelor infiltrații din apele

meteorice sau din conductele de apă.

5.1.3 Concluzii

Monitorizarea construcțiilor este un proces foarte complex, iar obținerea unor rezultate

foarte bune trebuie să avem în vedere cunoașterea fenomenelor ce au loc asupra obiectelor studiate.

Degradarea reprezintă orice modificare a caracteristicilor fizice și chimice ale materialelor

din structura construcțiilor care afectează criteriile de performanță admise privind rezistența,

stabilitatea și durabilitatea acestora.

Nivelul de degradare al unei construcții crește datorită : acțiunii lente (prin coroziune),

acțiunii bruște a mediului înconjurător, acțiuni proprii construcției (încărcări permanente, utile,

tensiuni în materiale).

Prezentul studiu de caz a avut ca scop cunoașterea în ansamblu sau local a fenomenului de

tasare asupra obiectivelor monitorizate, cât și identificarea cauzelor deplasărilor spațiale și în

special cele verticale.

Metodele topografice utilizate în procesul de urmărire în timp a comportamentului

construcțiilor, trebuie să aibă în vedere condițiile legate de sol și precizia necesară de determinare

a deplasărilor spațiale pentru a alege echipamentele cele mai potrivite.

Deplasările spatiale și în special cele verticale se determină pornind de la o rețea de puncte

de orientare, amplasate în afara zonei de influență a clădirii. Punctele de orientare sunt importante

pentru a defini stabilitatea punctelor de stație din cadrul rețelei de puncte a monitorizării

obiectivului.

5.2 Asigurarea stabilității și a securității monitorizării topo-geodezice a

structurilor inginerești speciale aflate în exploatare

Al doilea studiu de caz privind asigurarea stabilității și a securității a structurilor

inginerești speciale, tip baraj, am preluat datele prin cererea oficială către Administrația

Bazinală Prut-Bârlad din cadrul Administrației Apelor Române. Accesul la acest tip de structuri

speciale este de importanță strategică și este obținut foarte dificil. În această parte a lucrării am

urmărit definirea structurilor inginerești speciale, tip baraj, clasificarea barajelor în funcție de

criterii diferite, descrierea localizării reperilor de urmărire și a instrumentului folosit, dar și

interpretarea rezultatelor monitorizării.

5.2.1 Introducere

Monitorizarea comportamentului în timp a construcțiilor începe odată cu execuția lor.

Procesul de urmărire în timp a structurilor inginerești este extrem de complex și este important


34

pentru că asigură stabilitatea, durabilitatea și siguranța în exploatare (Morariu D.I et Lepadatu

D.,2017).

Structurile inginerești care necesită o monitorizare permanentă [Lepadatu, 2016), fiind

încadrate în clasa I de importanță sunt barajele. Barajele reprezintă o barieră care separă apele. Ele

pot fi naturale sau artificiale (create de oameni). Structurile inginerești de tip baraj servesc ca

rezerve de apă potabilă, irigații, piscicultură, producător de energie electrică sau ca zid de apărare.

5.2.2 Material și metodă

Monitorizarea în timp prin metode topografice a fost realizată pentru un număr de 10

baraje. Obiectivele studiate sunt situate în 3 județe : Bacău, Vaslui și Iași. Barajele se constituie

din fundație, elevația sau corpul barajului, aripi (coronament) și încastrări (Grudnicki F. et Ciornei

I.,2007). Echipamentul folosit este nivela electronică Leica SPRINTER (Figure 5.15 a, b).

Figura 5.15.

a) Nivela Leica Sprinter 150 m b) Nivela și accesorii

5.2.3 Rezultate și discuții

Monitorizarea structurilor inginerești masive, cum sunt: barajele, podurile, viaductele sau

construcții cu înălțime mari implică măsurători geodezice pentru determinarea deplasărilor spațiale

verticale cu o precizie ridicată (Morariu D.I et Lepadatu D.,2018) (Wei L. et Wang C., 2011).

Metoda nivelmentului geometric este cea mai precisă tehnică și cel mai des folosită în

monitorizarea în timp a construcțiilor (Bos N. et al.,2015).

Obiectivul 1- Barajul Podu Iloaiei

Structura se află în orașul Podu Iloaiei din județul Iași, în partea de Nord-Est a României,

pe cursul de apă Bahluieț. A fost pus în funcțiune în anul 1964, iar coronamentul are o lungime de

640 de metri și o înălțime de 14 metri. Tipul barajului este de pământ cu mască amonte, încadrat

în clasa de importanță deosebită ,, B”.


35

Figura 5.16. Localizare Podu Iloaiei pe harta

României Figura 5.17. Baraj Podu Iloaiei

Obiectivul are pe lungimea coronamentului său un număr de 19 reperi de urmărire în timp

R1-R19, materializați prin borne. Bornele de tasare au fost replantate în anul 2015. Monitorizarea

acestei structuri a avut loc prima oară în anul 1984 fiind considerată citirea inițială sau ciclul zero.

Următoarele citiri au fost efectuate în perioade diferite în două măsurători. Prima determinare fiind

în anul 2016, iar ultima în anul 2017. Măsurătorile s-au efectuat în condiții de cer acoperit cu vânt

moderat.

Figura 5.18.Deplasări spațiale verticale-Baraj Podu Iloaiei

0

100

200

300

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Dep

lasă

ri [

mm

]

Deplasări spațiale verticale - Podu Iloaiei

2015 2016 2017


36

Din graficul Figurii 5.18 se poate observa că deplasările spațiale verticale nu se încadrează

în limita maximă admisă de 5 centimetri, mișcările produse pentru acest tip de structură sunt

îngrijorătoare. De asemenea, tasările au loc pentru toți reperii în special pentru borna R11 (tasare

maximă 360 mm) și R10 (tasare minimă 32 mm). Acest lucru se datorează vechimii barajului, dar

și a precipitațiilor dense în special în perioadele cu pericole de inundații, care produc acumularea

unui volum mare de apă care provoacă degradarea structurală a obiectivului. Se recomandă o

monitorizare a barajului mai atentă pentru a evita eventualele accidente materiale și omenești, cu

scopul asigurării siguranței în exploatare a structurii.

5.2.4 Concluzii

În concluzie, obiectivele prezentate în această lucrare științifică au deplasări spațiale

verticale față de anul punerii în funcțiune.

Unele baraje studiate se încadrează în limitele admise pentru acest tip de structură specială,

iar altele pot reprezenta un pericol pentru societate.

Aceste tasări sunt produse datorită vechimii lor, dar și influența factorilor exteriori precum

terenul de fundare pe care sunt amplasate, volumul precipitațiilor care au loc în bazinul barajelor

de acumulare care execită forțe asupra lor provocând degradări structurale de-a lungul timpului.

5.3 Concluzii generale

Monitorizare în timp a structurilor inginerești speciale are ca scop asigurarea stabilității și

a siguranței în exploatare. Procesul de urmărire în timp a construcțiilor este complex și necesită

cunoașterea fenomenelor ce au loc asupra obiectivelor studiate.

Monitorizarea în timp a structurilor speciale, precum cele analizate în prezenta lucrare este

deosebit de importantă deoarece implică evitarea unor evenimente nedorite care au consecințe

sociale, economice, ecologice și totodată îndepărtează într-o anumită măsură consecințele

greșelilor de proiectare, execuție și de exploatare. În urma observațiilor asupra obiectivelor

studiate, dacă se constată abateri de la comportamentul obișnuit, măsuri ar trebui luate. Soluțiile

depind de natura problemei și trebuie determinată în funcție de fiecare caz. Acțiunile care pot fi

luate sunt:

efectuarea unei inspecții vizuale detaliate;

repetarea măsurătorilor pentru confirmarea eventualelor deplasări ale structurii;

reevaluarea stabilității utilizând date noi;

creșterea frecvenței măsurătorilor;

instalarea de instrumente suplimentare;

proiectarea și construirea măsurilor de remediere;

funcționarea rezervorului barajului la un nivel inferior; și coborârea de urgență a

rezervorului.


37

Capitolul 6

Studii privind optimizarea comportamentului în timp a structurilor

inginerești aflate în exploatare prin metode topografice digital

moderne

Capitolul prezintă monitorizarea efectuată asupra a două structuri inginerești tip viaduct.

Determinările deplasărilor spațiale ce au loc asupra ambelor obiective le-am efectuat pe parcursul

a trei ani de cercetare utilizând metoda clasică prin nivela clasică, cât și metode topografice digital

moderne: stația totală inteligentă, tehnica satelitară și tehnologia UAV. Pot afirma că prezenta

parte din lucrarea științifică conține un studiu de caz complet, viaductul din strada Combinatului,

municipiul Galați, în vederea întocmirii unui program de optimizare pentru acest tip de activitate.

6.1 Optimizarea stabilității punctelor de stație pentru eficientizarea

monitorizării în timp a structurilor inginerești în exploatare utilizând metode

topo-geodezice

Optimizarea poziției punctelor de stație în monitorizarea deplasărilor construcțiilor în

exploatare este o necesitate datorată faptului că în funcție de poziția punctelor de stație se

maximizează vizibilitatea și implicit precizia de determinare. Datorită faptului că uneori aceste

obiective supuse monitorizării nu mai sunt izolate să poată permite o gamă variată a pozițiilor

punctelor de observare ci uneori chiar în aglomerări urbane care ne îngustează foarte mult această

arie iar optimizarea poziției acestora este imperios necesară.

6.1.1 Introducere

Construcțiile civile sau inginerești au scopul de a îndeplini cerințele legate de obiectivele

beneficiarilor. Acestea trebuie să satisfacă trei condiții fundamentale: rezistență, stabilitatea și

siguranța în exploatare. Asigurarea acestor cerințe sunt date prin procesul de urmărire în timp a

comportamentului construcțiilor începând cu execuția lor. Activitatea de monitorizare în timp a

clădirilor se face pe toată durata lor de viață și în timpul exploatării acestora pentru a oferi confort,

economie, menținerea unei structuri rezistente prin reabilitarea sa, evitarea distrugerilor materiale,

a pierderilor de vieți omenești, cât și protejarea mediului înconjurător .


Vectorul deformărilor verticale ale obiectivelor studiate supuse unor forțe dinamice și

statice, se obține cu ajutorul unor metode topo-geodezice precise. Acesta presupune fixarea unor

puncte de stație situate în afara ariei de influență a structurii urmărite în soluri stabile. Din punctele

de stație se face citirea către reperii de control de pe construcție obținându-se astfel un ciclu de


38

măsurători geodezice de monitorizare. Punctele de control studiate își pot schimba poziția odată

cu construcția.

Autorul Nistor G. în lucrarea sa, încearcă să găsească poziția stabilă a punctelor de stație

prin măsurarea direcțiilor azimutale ale unghiurilor și compensarea erorilor. Astfel, se consideră

un punct de stație A față de care se vor citi orientările punctelor de referință, Oi, unde i=1-n̅̅ ̅̅ .

Datorită unor procese complexe, punctul de stație inițial A, va ajunge în altă poziție A ͗ . Valorile

din ciclul inițial de măsurare, respectiv orientarea, valorile unghiului orizontal comparate cu

valorile curente ale prezentului ciclu de măsurare, necesită introducerea unei valori εi pentru a

atinge paralelismul între cele două direcții.

θi=θi͗+εi, i=1-n̅̅ ̅̅ . (6.1)

Sα=√

[dd]-1n

∑ [d]k[d]

ktk=1

t(t-1)(n-1)

(6.2)

unde dk este diferența între valorile inițiale și cele măsurate, dar și cele reduse la origine. n –

reprezintă numărul de direcții, iar t – numărul de serii de măsurători.

A doua etapă este de a face diferența între ciclul inițial și cel curent a valorii azimutale :

∆i=αi͗ -αi, i=1-n̅̅ ̅̅ , (6.3)

astfel, se va putea calcula valoarea erorii celor mai mici pătrate pentru o singură diferență

unghiulară :

s∆=±√sα2+sα ͗

2 . (6.4)

Suma algebrică a diferențelor este calculată astfel :

[∆i]=∆1+∆2+….+∆n. (6.5)

Erorile accidentale apar dacă[∆i] = 0, iar dacă diferențele valorilor azimutale vor conține

erori accidentale și sistamatice datorită deplasării punctului de stație, atunci suma algebrică va fi

∆i] ≠ 0. În cazul în care suma algebrică a erorilor accidentale este zero, atunci suma va putea fi

definită ca o valoare medie a erorilor :

∆0=[∆𝑖]

𝑛. (6.6)

Eroarea sistematică medie va avea următoarea valoare :


39

δi=∆i-∆0. (6.7)

Astfel valoarea medie a erorii celor mai mici pătrate a unei singure diferențe unghiulare va

fi :

(s∆)=√[δδ]

n-1 (6.8)

În final pentru a calcula stabilitatea punctului de stație A se va calcula :

(s∆)calculat

=(s0)=

(s∆)√2

s∆

(6.9)

unde se va compara rezultatul obținut din aplicarea formulei 5.9 cu o valoarea s0, indicând

schimbarea poziției de stație A. Așadar, dacă s0calculat<s0admisibil

, înseamnă că punctul este stabil.

Dacă s0calculat >s0admisibil

, atunci punctul de stație și-a schimbat direcția între două intervale de

determinări azimutale, iar deplasările spațiale trebuie corectate.

Studiul de caz ales pentru verificarea stabilității rețelei de monitorizare este viaductul de

pe Calea Prutului. Obiectivul are o importanță deosebită datorită faptului că reprezintă o cale de

comunicație între Municipiul Galați și vama Giurgiulești. De asemenea, acesta reprezintă cale de

acces către Șantierul Naval Galați. Rețeaua de urmărire în timp a comportamentului a obiectivului

(Figura 5.15) din prezenta lucrare este formată din: reperii de monitorizare (R1 , R2,

R3,........,R15), punctele de stație (C1, C2,….,C6) fixate în afara ariei de influență a mișcărilor

obiectivului și puncte de orientare (O1,O2, O3,O4) bine determinate cu ajutorul metodelor

geodezice de înaltă precizie.

Figura 6.1. Structura rețelei de urmărire în timp a viaductului


40

Obiectivul are un număr total de 15 reperi încastrați pe construcție situați la o distanță unul

față de celălalt de 10 metri (Figura 6.2). Punctele de stație sunt materializate prin buloane din oțel

fixați în beton de o parte și de alta a viaductului (Figura 6.3).

Figura 6.2. Reperi de monitorizare-viaduct

Figura 6.3.

a) Punct de stație b) Stația totală în poziția punctului de control

6.1.3 Studiu de caz-Viaduct strada Calea Prutului, Municipiul Galați

În această parte a lucrării se prezintă rezultatele măsurătorilor pentru cele trei cicluri de

monitorizare în timp a reperilor viaductului, respectiv ciclul inițial, ciclul 1 și ciclul 2 din diferite

puncte de stație. Astfel, în funcție de erorile obținute pe cele trei direcții X,Y,Z se va alege cea mai

optimă poziție a punctului de stație.

Măsurătorile au fost efectuate cu stația totală digital modernă Leica TCR 407 și cu

miniprisma Leica GMP 111 folosită în lucrări de înaltă precizie, cum este procesul de urmărire în

timp a construcțiilor civile și inginerești. Dispozitivul are o precizie de 2 ˮ cu o acuratețe de 7ˮ

pentru determinarea unghiurilor, 5 mm + 2 ppm precizie pentru citirea distanțelor, cu o lungime

maximă de vizare cu mini prisma de 2000 m în condiții normale atmosferice și o axă electronică

dublă pentru compensarea citirilor.


41

Figura 6.4.

b) Stația totală Leica TCR 407 a) Miniprisma Leica GMP 111 și TCR 407

Figura 6.5. Deplasările spatiale verticale raportate la ciclul inițial pe direcția X

În concluzie, obținerea stabilității punctului de stație se face din mai multe intervale de

observații asupra reperilor de monitorizare, cu vizibilitate bună către punctele și astfel încât să

putem determina un număr cât mai mare de puncte, iar amplasarea punctului de stație trebuie să

fie înafara zonei de influență a mișcării obiectivului pentru a avea un control asupra rezultatelor

procesului de monitorizare.

6.1.4 Concluzii

În această lucrare științifică, am determinat stabilitatea punctelor de stație folosind

stația totală digital modernă pentru a monitoriza în timp o structură inginerească de tip viaduct.

În acest context, măsurătorile le-am efectuat cu un instrument tip stație totală Leica TCR

407 cu miniprisma Leica GMP 111 de precizie înaltă cu metoda drumuirii sprijinite la capete de

coordonate cunoscute pentru punctele de stație.

Stabilitatea punctului de stație depinde de o serie de condiții cum ar fi: amplasarea înafara

zonei de mișcare a construcției monitorizate, vizibilitatea către un număr cât mai mare de reperi

din o singură poziție, lungimea de vizare către punctele de pe obiectiv să fie cât mai scurtă pentru

o precizie înaltă, iar dispozitivul folosit să conțină o precizie ridicată pentru măsurarea elementelor

topografice.


42

6.2 Metode avansate pentru controlul acurateții punctelor de stație în

monitorizarea comportamentului structurilor inginerești aflate în exploatare

folosind tehnici geodezice satelitare

Monitorizarea construcțiilor inginerești de importanță este obligatorie și necesară mai ales

în zonele urbane aglomerate. Realizarea unei rețelele de urmărire în timp stabile și optime duce la

eficientizarea monitorizării în timp a obiectivelor prin utilizarea metodelor satelitare.

În prezenta secțiune din lucrarea științifică, am descris o analiză referitoare la acuratețea

datelor obținute cu ajutorul tehnologiei satelitare pentru urmărirea în timp a comportamentului

unei construcții inginerești utilizând Sistemului Românesc de Determinarea a Poziției (ROMPOS)

ce se bazează pe sisteme satelitare precum: Sistemul Global de Navigare Satelitară (GNSS),

GLONASS și Galileo, dar și pe stații permanente GNSS obținând date în timp real în sistemul de

coordonate european ETRS89 (Choy S., et al, 2013). Scopul acestei lucrări este de a compara

folosirea Sistemului de Poziționare Globală (GPS) și a GLObal'naia NAvigaționnaia Sputnikovaia

Sistema - GLONASS, atât individual cât și simultan pentru determinarea punctelor de sprijin a

rețelei de monitorizare.

6.2.1 Introducere

Monitorizarea comportamentului construcțiilor în timp este un proces extrem de complex

și necesită instrumente speciale de monitorizare. Echipamentele geodezice cu evoluția tehnologiei

și a societății au cunoscut o evoluție semnificativă. Determinarea deplasărilor spațiale ale

structurilor inginerești se face în prezent folosind metode moderne, printre care se numără și

tehnologia prin satelit.

6.2.2 Metoda satelitară pentru monitorizarea în timp

Urmărirea în timp prin metode topografice folosind tehnica satelitară din prezenta lucrare

științifică va fi realizată pentru o structura inginerească de tip viaduct. Obiectivul fiind cel mai

lung viaduct (Figura 6.9, 6.10) din România. Construit în perioada 1968-1970 pe 15 piloni înalți

(Figura 6.11) de 60 de metri a cunoscut de la început multiple tasări datorită terenului mlăștinos

pe care a fost edificat.

Figura 6.9. Viaduct - strada Combinatului Figura 6.10. Viaduct - vedere aeriană


43

Figura 6.11. Viaduct-vedere piloni

Am propus o rețea de urmărire în timp alcătuită din reperii de monitorizare existente pe

viaduct, puncte de control, puncte de stații din care vom citi mișcările pe verticală a structurii și

punctele de orientare de coordonate cunoscute. Amplasamentul reperilor viaductului (Figura 6.12)

se află la capetele rosturilor la aproximativ 150 de metri unul față de celălalt pe ambele laturi ale

obiectivului. Reperii de urmărire în timp se află în număr de câte doi la capătul rostului de o parte

și de alta. Numărul total de reperi pe lungimea viaductului este de 40 de reperi.

Figura 6.12. Amplasament reperi pe viaduct

Punctele de control (P1, P2,..., P7) (Figura 6.13) vor fi determinate cu ajutorul tehnologiei

GPS. Determinările fiecărui punct de control se va face prin citirea cu sistemul NAVSTAR-GPS,

GLONASS, BeiDou individual și la unison.

Figura 6.13. Puncte de control


44

Instrumentul utilizat pentru măsurarea punctelor de control este GPS RTK Stonex S10

(Figura 6.14a, b). Receiverul GPS are un număr de 220 de canale, poate recepționa simultan GPS

L1 C/A, L2 E, L2 C, L5, Glonass L1 C/A, L1 P, L2 C/A (Glonass M), L2 P , L3, SBAS simultan

L1 C/A, L5, Galileo E1, ESA, E5B (rezervat) și Bei Dou 2/Compass : B1, B2.

Figura 6.14.

a) GPS RTK Stonex S10 b)GPS RTK Stonex S10 cu accesorii

Acuratețea aparatului pentru citirea orizontal static este de 2,5 mm + 0,1ppm, vertical

static: 3,5 mm + 0,4 ppm, orizontal RTK în soluție fixă :8 mm + 1 ppm, vertical RTK în soluție

fixă: 15 mm + 1 ppm și DGPS:orizontal 0,25 m/vertical 0,45 m. Punctele de stație și mărcile de

monitorizare în timp vor fi determinate folosind stația totală digital modernă Leica TCR 805 Power

(Figura 6.15).

Figura 6.15. Stația totală – Leica TCR 805 Power


45

6.2.3 Rezultate și discuții- Studiu de caz-Viaduct strada Combinatului, Municipiul Galați

Rețeaua de monitorizare în timp a viaductului este formată din punctele de control P1,

P2,..., P7 determinate cu GPS RTK Stonex S10, iar reperii obiectivului R1, R2,...R 40 au fost citiți

cu Stația totală Leica TCR 805 prin metoda retrointersecției.

Se poate observa că precizia determinărilor GPS-NAVSTAR variază între 0.001-1.280

metri de citiri cu toate constelațiile. Valorile ridicate pentru cele trei direcții pentru punctul P1 se

datorează localizării punctului lângă arborii înalți care au împiedicat semnalul de la sateliți.

Această eroare poate fi rezolvată prin utilizarea stației totale digitale moderne prin citirea P1 din

alt punct bine determinat cu ajutorul instrumentului GPS cu metoda retrointersecției.

Pe de altă parte, determinările BeiDou sunt la o diferență de 0.001-0.114 metri față de

măsurătorile simultane. De asemenea, timpul de măsurare cu BeiDou a fost foarte ridicat datorită

statutului fiecărui punct, care a durat mult până la atingerea unei poziții fixe. Cea mai bună precizie

este obținută prin constelația GLONASS, deoarece diferențele dintre cele simultane și individuale

sunt apropiate: 0,001-0,038 metri.

Diferențele determinărilor constelațiilor satelitare individuale și simultane au loc datorită

unor erori influențate de dispunerea sateliților pe orbite, a condițiilor atmosferice, vizibilitatea

către sateliți, erorilor electronicii receptorului, a antenei instrumentului, refracției troposferice,

refracției ionosferice, erorilor de orbită, dar și a numărului de sateliți disponibili în timpul citirii

punctului așa cum am detaliat în Tabelul 6.4.

TABEL 6.4. Numărul de sateliți pentru determinarea punctelor de control

Nr.Punct NAVSTAR-GPS GLONASS BeiDou Simultan

P1 8 13 8 14

P2 7 14 9 15

P3 7 14 9 15

P4 7 13 8 13

P5 8 14 7 14

P6 8 15 8 15

P7 8 16 9 17

În cadrul Tabelului 6.4 se prezintă numărul de sateliți cu care au fost obținute punctele de

control a rețelei de monitorizare a viaductului. Se poate remarca constelația GLONASS cu un

număr ridicat de sateliți, cât și toate cele trei constelații simultane. Astfel, se obține o precizie

îmbunătățită a poziției punctelor, dar și valoarea erorilor scade.


46

Erorile care pot apărea în timpul procesului de măsurare cu tehnicile satelitare pot fi

accentuate de către receptorii GPS prin următorii parametri prezentați în Tabelul 6.5:

1. Position Dilution of Precision – PDOP

2. Horizontal Dilution of Precision – HDOP

3. Vertical Dilution of Precision – VDOP

Valorile PDOP determinate cu NAVSTAR GPS pentru punctele P1, P2,...., P7 variază între

1-2 metri ceea ce reprezintă un randament excelent. Același lucru putem afirma despre GLONASS

și valorile efectuate cu toate constelațiile. În schimb pentru BeiDou, PDOP-ul se încadrează între

1-3 metri ceea ce indică un randament bun, dar nu ideal.

În concluzie, o acuratețe bună este obținută cu constelația GLONASS, dar ideală este

varianta cu toate constelațiile satelitare datorită parametrilor PDOP, VDOP și HDOP ce se

încadrează în valori excelente, dar și a numărului mare de sateliți recepționați în timpul

determinărilor și vizibilitatea bună între aceștia.

6.2.4 Concluzii

În această lucrare științifică, am determinat acuratețea punctelor de control folosind metoda

satelitară pentru a monitoriza în timp o structură inginerească de tip viaduct.În acest context,

măsurătorile au fost efectuate cu un instrument tip GPS utilizând îmbinarea simultană a

constelațiilor satelitare, cât și varianta individuală.

Rezultatele au arătat că în condiții de vizibilitate bună, neobstrucționată de condiții

climatice, clădiri înalte sau copaci semnalul recepționat de către GPS a avut o performanță,

fiabilitate și disponibilitate mai bună. În urma studiilor efectuate asupra valorilor fiecărui tip de

constelații individuale și combinate, au fost obținute pozițiile punctelor de control.

Acuratețea ideală pentru punctele de control a fost determinată utilizând sateliții

GLONASS dar și prin folosirea combinată a constelațiilor disponibile de receptorul utilizat. Astfel,

se obține o creștere a calității datelor, stabilitatea punctelor de control, evitarea pierderii semnalului

și disponibilitatea combinată și simultană a sateliților.


47

6.3 Tehnici și metode de eficientizarea monitorizării în timp a structurilor

inginerești aflate în exploatare

Realizarea unui proces eficient de urmărire în timp a construcțiilor se efectuează prin

utilizarea metodelor și tehnicilor topo-geodezice moderne care sa ne garanteze corectitudinea

datelor cu o precizie cat mai mare a rezultatelor obținute.

Am realizat o comparație a rezultatelor obținută cu tehnologia satelitară, stația totală digital

modernă și nivela clasică de înaltă precizie folosite în mod individual pentru a monitoriza într-un

ciclu reperii de pe o structură inginerească de tip viaduct.


Obiectivul studiat are materializate pe toată lungimea sa 40 de reperi (R1, R2,..., R40)

pentru urmărirea tasării la distanțe de aproximativ 150 metri, situate la capetele rosturilor. De

asemenea, pentru un control mai bun în prelucrarea observațiilor și compensarea erorilor s-a

realizat o rețea de puncte de control alcătuită din 7 buloane (P1, P2,...,P7).

În primă fază s-au efectuat măsurători folosind metoda drumuirii sprijinite la capete de

puncte de coordonate cunoscute cu stația totală digital modernă (ST) Leica TCR 407 (Figura 6.20

b) pornind din punctul P2 cu inchidere pe P7, s-au determinat citirile pe X,Y și Z a reperilor de

tasare.

Al doilea ciclu de observații a fost efectuat cu ajutorul tehnicii satelitare utilizând GPS

Stonex S8 (GPS)(Figura 6.20 c) folosind toate constelațiile satelitare în timp real pentru a măsura

fiecare reper monitorizat de pe viaduct pe toate lungimea sa.

Ultima etapă pentru obținerea deplasărilor spațiale verticale ale structurii inginerești a

constat în folosirea metodei clasice prin nivelmentul geometric de înaltă precizie cu nivela clasică

Ni002(NC) (Figura 6.20 a).

Procedeul s-a desfășurat astfel: staționarea cu nivela clasică a pornit de pe punctul de

control P2 citind reperii vizibili, urmând ca următoarele stații ale nivelei să fie la mijlocul rosturilor

pentru a putea determina toate mărcile de monitorizare. În total au fost un număr de 10 stații cu

vize înainte și înapoi pentru a putea obține închiderile drumuirii, aceasta trebuie să aibă valoarea

0.


48

Figura 6.20.

a) Staționare cu nivela Ni 002

pe punctul P6

b) Stația totală Leica TCR

407

c) GPS Stonex S8

Procedeul nivelmentului clasic de înaltă precizie a fost stabilit cu ajutorul unui program de

calcul prin compensarea manuală a observațiilor în Excel, unde s-au introdus formulele și s-au

obținut valorile tasărilor.

Rezultatele obținute cu stația totală au fost descărcate cu ajutorul programului Leica Geo

Office Tools, compensarea citirilor făcându-se automat în memoria aparatului.

De asemenea, citirile în timp real cu tehnica satelitară au fost descărcate și comparate cu

datele inițiale ale obiectivului studiat.

6.3.2 Rezultatelor obținute și aplicarea teoriei deciziei în monitorizarea în timp a viaductului

Coordonate punctelor de monitorizare determinate cu dispozitivele topografice, măsurate

pe cele trei direcții X,Y și Z aflate pe lungimea viaductului s-au comparat cu datele inițiale.

În urma comparării rezultatelor a celor trei aparate: stație totală, GPS și nivela clasică am

constatat că diferențele obținute din citirile cu nivela sunt cele mai mari. Acest lucru se datorează

mai multor factori de influență. Funcție de valorile rezultatelor se poate lua o decizie în ceea ce

privește cea mai optimă tehnică pentru activitatea de monitorizare. În Figurile 6.21, 6.22, 6.23 se

vor prezenta detaliat deplasările spațial verticale față de valorile inițiale ale cotelor reperilor de

monitorizare.


49

Figura 6.21 Deplasările spațiale verticale obținute cu nivela clasică

Figura 6.22 Deplasări spațiale verticale obținute cu GPS

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940

Deplasări spațial verticale-GPS


50

Figura 6.23 Deplasări spațiale verticale obținute cu stația totală

În final, pot afirma că stația totală digital modernă este cel mai optim dispozitiv pentru

monitorizarea în timp a viaductului datorită valorilor obținute a deplasărilor spațiale verticale,

determinarea având o precizie foarte ridicată, erorile accidentale și sistematice pot fi eliminate prin

compensarea erorilor.

6.3.3 Concluzii

Stabilitatea și siguranța în exploatare sunt caracteristici importante oferite de fiecare

construcție inginerească. O monitorizare în timp a comportamentului structurilor civile poate oferi

o viziune clară asupra mișcărilor obiectivelor studiate și astfel se pot evita eventualele incidente

materiale și omenești.

6.4 Tehnologie topografică modernă utilizată pentru optimizarea urmăririi

comportamentului în timp

În prezenta parte a cercetării științifice am realizat o monitorizarea a structurii inginerești,

tip viaduct prin folosirea tehnologiei digital moderne prin scanarea terestră a vehicului fără pilot-

UAV (Unmanned Aerial Vehicle).

Prelucrarea rezultatelor măsurătorilor deplasărilor spațiale a fost efectuată cu ajutorul

unui software specializat pentru drone. Datele au fost preluate sub formă de nori de puncte și

informațiile referitoare la reperii de urmărire au fost interpretate individual.

6.4.1 Introducere

Unmanned Aerial Vehicle, cunoscut și sub numele de dronă, este un instrument topografice

folosit în scopuri militare pentru recunoaștere, explorarea și supravegherea terenului, dar poate fi

utilizat și în scop civil pentru a desfășura activități precum monitorizarea comportamentului unei

structuri inginerești, observații atmosferice, cercetări științifice, controlul traficului, fotografierea


51

aeriană, explorarea gazelor petroliere (Sankarasrinivasan S., et al., 2015). Datorită răspândirii largi

și a folosirii în mod uzual, dronele mici sau mari sunt fabricate de diverse companii.


Monitorizarea comportamentului în timp a structurii inginerești, viaductul situat în

municipiul Galați, strada Combinatului, o lucrare de artă importantă și strategică a fost făcută prin

utilizarea dronei DJI Mavic Air (Figura 6.24).

Figura 6.24. UAV-DJI Mavic Air

În urma determinărilor efectuate la teren s-a procedat la descărcarea datelor din dronă prin

utilizare programului Pix4D, software profesional în prelucrarea datelor din dronă.

Pix4D a fost dezvoltat în cadrul companiei elvețiene Pix4D în anul 2011 în cadrul École

Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) Computer Vision Lab, companie care este

responsabilă pentru introducerea produselor software care folosesc fotogrammetria și viziunea

computerelor pentru a transforma imagini DSLR, RGB, termice și multispectrale în hărți 3D și

modelare 3D. Sistemul de operare utilizat pentru Pix4D este Windows, Linux sau MacOs, iar

acesta este disponibil în 8 limbi: engleză, spaniolă, rusă, germană, franceză, japoneză, italiană și

coreană.

https://en.wikipedia.org/wiki/%C3%89cole_Polytechnique_F%C3%A9d%C3%A9rale_de_Lausanne

https://en.wikipedia.org/wiki/%C3%89cole_Polytechnique_F%C3%A9d%C3%A9rale_de_Lausanne


52

Figura 6.30. Nor de puncte 3D - viaduct

6.4.3 Rezultate și discuții

În cadrul acestei secțiuni am interpretat determinările efectuate asupra celor 40 de reperi

cu drona DJI Mavic Air față de rezultatele din ciclul inițial al monitorizării viaductului. Valorile

obținute din UAV au fost în sistemul de coordonate World Geodetic System – WGS 84 și

transformate în sistemul de coordonate 1970 prin programul TransDat. Rezultatele măsurătorii

sunt prezentat în tabelul 6.8.

Figura 6.32. Graficul deplasărilor spațiale verticale -UAV

Pot afirma că datorită diferențelor foarte mari obținute din monitorizarea structurii cu

drona, acest tip de urmărire a comportamentului în timp a construcțiilor nu este recomandat pentru

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39

Deplasări spațiale verticale - UAV (m)

Ciclul I Ciclul inițial


53

determinarea deplasărilor spațiale întrucât precizia oferită nu este atât de eficientă din punct de

vedere al acurateții. Din punct de vedere al timpului, care este de minim o oră pentru obținerea

informațiilor și numărul de operatori (1) ar putea reprezenta o variantă optimă în monitorizare, dar

scopul monitorizării în mod general este de a elabora rezultate precise din punct de vedere a

acurateții.

6.4.4 Concluzii

În această parte a lucrării am elaborat o monitorizare a comportamentului în timp a

structurilor inginerești aflate în exploatare prin utilizarea mijloacelor digital moderne, respectiv

drona. Datele le-am obținut prin măsurătorile cu drona DJI Mavic Air, iar apoi prelucrarea și

introducerea lor a fost efectuată cu ajutorul programului specializat Pix4D. Am obținut un nor de

puncte 3D al imaginilor suprapuse din UAV, un model 3D al terenului și al obiectivului

monitorizat, dar și un ortofotomazaic.

Tehnica UAV poate fi folosită în monitorizarea topo-geodezică a construcțiilor doar în

condițiile realizării unei comparație între profilele 3D a structurilor, minim două, pentru a observa

fisurile, crăpăturile sau modificările ce au loc la baza structurală.


54

6.5 Analiza multicriterială a sistemului de urmărire a comportamentului în

timp a construcțiilor prin metoda Promethee

Metoda de obținere a soluției optime pentru monitorizarea obiectivelor a fost constituită

din trei etape: stabilirea scopului, fixarea criteriilor și selecția alternativelor pentru sistemul de

monitorizare (Figura 6.33).

Figura 6.33. Schema sistemului optim de monitorizare pentru structurile inginerești

Fiecărui grup de criterii introdus în programul de prelucrare Visual Promethee Gaia i-a fost atribuit

ponderi de importanță (Tabel 6.9).

Tabel 6.9. Selecție scenariilor sistemului optim de urmărire a comportamentului în timp a

construcțiilor prin metode topografice

Nr.Crt Grup criterii

Scenariu și Importanța grupului de criterii

Scenariul 1 Scenariul 2 Scenariul 3

1. Criterii tehnice 50% 80% 20%

2. Criterii calitative 50% 20% 80%

2.Fixarea criteriilor

1.Stabilirea scopului

Alegerea sistemului optim de monitorizare pentru structurile inginerești aflate în

exploatare

3.Alternative sistem de monitorizare

Nivelă Stație

totală

GPS Laser Scanner UAV

Cost Precizie Timp Resursă Distanță de

măsurare

Acuratețea

datelor

Spațiu de

stocare Autonomie


55

Comparațiile între cele trei scenarii propuse în monitorizarea topo-geodezică în timp a

comportamentului structurilor inginerești aflate în exploatare se pot vizualiza în figurile 6.43, 6.44,

6.45. Graficele vor prezenta soluția optimă care va putea fi aplica în acest caz.

Figura 6.45. Comparație scenarii de analiză multicriterială (I, II, III)

Analizând rezultatele obținute din primul și al treilea scenariu, putem afirma că soluția

optimă pentru monitorizarea deplasărilor spațiale în timp a structurilor inginerești aflate în

exploatare poate fi efectuată cu stația totală ca aparatură. Observațiile au fost influențate de

precizie și costuri. Valorile apropiate în cele două cazuri le regăsim și în cazul nivelei.

6.6 Concluzii

Prezentul capitol privind optimizarea urmăririi comportamentului în timp a structurilor

inginerești aflate în exploatare de tip viaduct am efectuat următoarele:

măsurarea deplasărilor spațiale verticale pentru ambele obiective utilizând metode

clasice (nivela clasică), cât și mijloace digital moderne (stația totală inteligentă, tehnica satelitară

și tehnologia UAV);

prelucrarea și interpretarea datelor recepționate prin întocmirea de grafice pentru

studierea fiecărui fenomen în ansamblu sau separat de mișcare a structurilor.

Am procedat la culegerea datelor referitoare la cotele inițiale ale structurii inginerești, tipul

solului de fundare și eventualele evenimente care au avut loc de-a lungul timpului asupra


56

construcției. Rezultatele obținute au fost introduse în grafice și tabele pentru a observa valorile

deplasărilor spațiale verticale și variațiile între determinări.

În final, am utilizat metoda Promethee implementată în programul Visual Promethee Gaia

pentru optimizarea metodelor de urmărire în timp a comportamentului construcțiilor, una

din cele mai moderne tehnici de decizie multicriterială.


57

Capitolul 7

Concluzii generale, contribuții personale și valorificarea rezultatelor

7.1 Concluzii generale

Urmărirea în timp a comportamentului construcțiilor aflate în exploatare este un

proces complex prin care se menține calitatea structurilor inginerești, îndeplinând cerințele legate

de stabilitate, durabilitate și rezistență pe toată durata de viață a lor.

Activitatea de urmărire în timp este definită ca observarea directă a mișcărilor

obiectivelor în raport cu fenomenele din mediul înconjurător sau tehnologic. Procesul de urmărire

în timp se împarte în două categorii: curentă și specială. Reglementările legislative din România

stabilesc faptul că monitorizarea construcțiilor intră în sarcina proprietarilor, administratorilor sau

a beneficiarilor. Toate evenimentele ce au loc asupra structurilor indiferent de destinația lor, se

înscriu în Cartea Tehnică a construcției și în Jurnalul Evenimentelor.

Tipurile de deplasări se clasifică astfel: liniare (tasări, bombări, încovoierea

elementelor de construcție, înclinări, crăpături și fisuri, deplasări pe orizontală), unghiulare (rotiri

verticale sau orizontale ale elementelor structurale a construcției) și specifice (alungiri și scurtări

ale elementelor structurii).

Pe plan internațional, o serie de autori care studiază activitatea de urmărire a

comportamentului în timp a structurilor inginerești aflate în exploatare aduc un aport important în

domeniu prin observarea unor serii de avantaje în folosirea tehnologiilor inteligente. Aceștia

realizează observații asupra mai multor tipuri de construcții: clădiri civile, poduri, baraje, tuneluri,

alunecări de teren, versanți sau evoluția zonei de coastă a plajelor, structuri înalte, unde

implementează echipamentele digital moderne în mod individual sau simultan.

În cadrul capitolul 5 s-au propus două studii de caz cu privire la aplicarea

optimizării urmăririi comportamentului în timp a construcțiilor prin utilizarea metodelor clasice.

Ulterior parcurgerii etapelor specifice monitorizării, s-au elaborat concluzii cu privire la cauzele

degradărilor și evoluția lor de-a lungul timpului.


58

Studiul al doilea de caz prezintă evoluția în timp a structurilor inginerești speciale,

tip baraj în număr de 10 obiective situate în regiunea Moldovei, România, încadrate în clasa de

importanță ,, B ”. Structurile de tip baraj necesită o monitorizare permanentă și perioadică pentru

a evita pierderile de vieți omenești și materiale. Acestea servesc ca rezerve de ape potabile,

producător de energie și/sau zid de sprijin.

În capitolul 6 privind optimizarea metodelor de urmărire a comportamentului în

timp a metodelor topografice moderne s-au implementat două studii de caz a structurilor

inginerești de tip viaduct. Studiul de caz I a avut drept scop eficientizarea optimizării monitorizării

prin optimizarea celui mai stabil punct de stație. Obiectivul este viaductul din Calea Prutului din

Municipiul Galați, România care are materializat pe structura sa un număr de 15 reperi și 6 puncte

de stație situate înafara ariei de influență a deplasărilor.

Studiul de caz al II-lea din Capitolul 6 vizează o structură inginerească tip viaduct

care leagă platforma siderurgică ArcelorMittal de municipiul Galați. Pentru acest tip de obiectiv

s-a utilizat o structură de optimizare a monitorizării completă prin utilizarea mijloacelor clasice de

măsurare a deplasărilor spațiale verticale, cât și tehnici digital moderne.

7.2 Contribuții personale

În aria urmăririi în timp a comportamentului construcțiilor prin metode topografice, am

dezvoltat o serie de probleme teoretice și practice privind acest proces complex de monitorizare,

printre care am contribuit personal în atingerea obiectivelor prezentei cercetări astfel:

întocmirea unei cercetări bibliografice legate de: clasificarea construcțiilor în funcție de

importanța lor, cadrul legislativ național în domeniul urmăririi în timp a construcțiilor,

cauzele deplasărilor spațiale și categoriile de urmărire în timp a construcțiilor;

descrierea etapelor de urmărire în timp a comportamentului construcțiilor prin metode

topografice;

realizarea unei sinteze legate de factorii de influență a deplasărilor spațiale a structurilor

inginerești;

identificarea, realizarea și caracterizarea metodelor și tehnicilor clasice și digitale moderne

utilizate în activitatea de monitorizare a structurilor inginerești aflate în exploatare;

prezentarea stadiului actual pe plan internațional în evoluția procesului de urmărire în timp

a comportamentului construcțiilor prin metode topografice digital moderne, cât și

descrierea fiecărei proceduri individual și expunerea avantajelor și a dezavantajelor fiecărei

soluții;

introducerea noțiunilor legate de conceptul optimizării în monitorizarea construcțiilor prin

utilizarea teoriei deciziei multicriteriale, definirea principiului de optimizare, identificarea

și precizarea criteriilor cantitativi și calitativi pentru tehnicile topografice în urmărirea în

timp a construcțiilor;


59

selectarea și descrierea metodei Promethee utilizate în aplicarea teoriei deciziei

multicriteriale, împreună cu avantajele acestei tehnici;

descrierea abordărilor din ramura ingineriei civile pe plan internațional a practicării tehnicii

Promethee;

desfășurarea unui program de cercetare experimentală, desfășurat timp de trei ani pentru

cele 7 construcții civile de patrimoniu național din cadrul Universității Dunărea de Jos din

Galați, prin descrierea caracteristicilor fiecărei structuri și observarea cu tehnologii clasice

a deplasărilor spațiale verticale ce au avut loc de-a lungul timpului față de un ciclu inițial;

analiza tipurilor de degradări ce au avut loc asupra construcțiilor Universității Dunărea de

Jos din Galați si inventarierea factorilor care au cauzat deplasările spațiale;

studiu de caz privind asigurarea stabilității și securității monitorizării topo-geodezice a

structurilor inginerești speciale aflate în exploatare – monitorizarea unor baraje

o prelucrarea datelor si identificarea deplasărilor verticale care au apărut față de anul

punerii în funcțiune a barajelor cu evidențierea celor maximale.

studiu de caz efectuat pentru viaductul situat în Calea Prutului din municipiul Galați,

obiectiv deosebit de important deoarece reprezintă o cale de comunicație între șantierul

Naval Damen, vama Giurgiulești și Galați, am realizat optimizarea celui mai stabil punct

de stație pentru eficientizarea monitorizării în timp a comportamentului obiectivului;

o realizarea și materializarea rețelei de urmărire în timp compusă din: 15 reperi fixi

pe ambele părți ale viaductului, 6 puncte de stație situate în afara ariei de influență

a deplasărilor structurii determinate prin tehnologie satelitară în timp real și 4

puncte de orientare din rețeaua geodezică națională;

o parcurgerea ciclului de măsurători pentru obținerea datelor legate de deplasările

spațiale verticale, a observațiilor azimutale a punctelor de stație prin utilizarea

stației totale digitale Leica TCR 407 și a minei prisme Leica GMP 111;

o identificarea stabilității punctelor de stație prin aplicarea teoriei erorilor celor mai

mici pătrate si evidențierea efectelor în urma prelucrării datelor din cele trei cicluri

de măsurători

studiu de caz reprezentat de monitorizarea unei structuri ingineresti de tip viaduct situat în

partea de Nord-Vest a municipiului Galați, strada Combinatului fiind o importantă cale de

acces care leagă platforma combinatului siderurgic ArcelorMittal și face parte din drumul

județean DJ 252 dintre Galați, Matca și Tecuci. Obiectivul este cel mai lung viaduct din

România, cu o vechime de peste 50 de ani, construită în perioada 1968 – 1970 cu o lungime

de 1.3 km pe 15 piloni cu o înălțime de peste 60 de metri;

o proiectarea si realizarea rețelei de urmărire în timp materializată prin buloni de

metal este compusă din: 40 de reperi amplasați pe ambele laturi ale viaductului la

capetele rosturilor câte doi reperi pe o singura parte și 7 puncte de control localizate

la ambele capete ale obiectivului;

o realizarea ciclurilor de măsurători la intervale diferite cu stația digitală Leica TCR

805 Power și miniprisma Leica GMP 111,

o analizarea acurateței punctelor de control în monitorizarea viaductului folosind

tehnici moderne satelitare prin utilizarea instrumentului digital modern GPS RTK

Stonex S10, unde s-au obținut acuratețea fiecărei constelații de sateliți individual și

în ansamblu pentru precizia poziției punctelor de stație;

o realizarea unor analize comparative intre datele obținute pe diferite cicluri de

măsurare si stabilirea variantei optime pentru constelația ideală;


60

o eficientizarea monitorizării în timp a comportamentului in timp a viaductului prin

analiza comparativă a trei instrumente topografice diferite: nivelă clasică, stație

totală digitală reflectoress și tehnica satelitară;

o monitorizarea obiectivului utilizând tehnici moderne

UAV

Laser scan

Smart total Station

o optimizarea multicriteriala a metodelor de monitorizare utilizând metoda

Promethee

realizat unui brevet de invenție denumit ,,Trepied Solar ” care are rolul de a eficientiza

activitatea topografică, cât și procesul urmăririi în timp a comportamentului construcțiilor

prin asigurarea longevității bateriilor instrumentelor topografice utilizând energie solară.

câștigarea a doua proiecte de mobilitate in calitate de director

o Participare conferința Paris, Franta

o Participare conferința Montreal, Canada

7.3 Valorificarea rezultatelor

Pe parcursul programului de cercetare doctorală, rezultatele obținute au fost concretizate

astfel:

Publicarea, în calitate de autor sau coautor, a unui număr de 13 lucrări științifice astfel:

- Lucrări publicate în reviste/volume cotate ISI:

1. Morariu D.I., Șerbănoiu I., Miron M., Lepădatu D., Advanced tools for optimization

and efficiently monitoring behavior in service stage of buildings using renewable energy,

8th Conference on Material Science and Engineering (UgalMat 2018), IOP Conference

Series: Materials Science and Engineering, 485, 012014, doi: 10.1088/1757 -

899X/485/1/012014, 2019.

2. Miron M., Morariu D.I, Cucos I., Alecu C.I., Judele L., Lepădatu D., Photovoltaic

panels cost optimization with flexible polymer semiconductor cells using fuzzy logic, 8th

Conference on Material Science and Engineering (UgalMat 2018), IOP Conference

Series: Materials Science and Engineering, 485, 012014, doi:10.1088/1757 -

899X/485/1/012013, 2019.

3. Morariu D.I., Lepădatu D., Judele L., Cucos I., Station Points Stability Optimization

For Efficiently Monitoring Behavior In Service Stage Of Civil Engineering Structures

Using Topo Geodesic Methods, 18th International Multidisciplinary Scientific

GeoConference SGEM, Vol 1.1, ISBN: 978-1-5108-7357-5, 2018.

https://iopscience.iop.org/journal/1757-899X





61

4. Judele L., Lepădatu D., Antonescu I., Boboc A., Morariu D.I., Nanotechnology in

concrete materials - a powerful macro-material influenced by its nano-properties, 18th

International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM, Vol 1.1, ISBN: 978-

1-5108-7357-5, 2018.

- Lucrări publicate în reviste indexate BDI incluse în baze de date internaționale:

3. Lepădatu D., Morariu D.I., Cherradi T., Rotaru A., Serbanoiu I. and Judele l., Smart

technology optimization by multicriteria analysis of civil engineering structure in service

stage through topo-geodetic monitoring, The Fourth International Conference on Smart

City Applications (SCA 2019), 2-4 octombrie 2019. Casablanca Marocco. – în evaluare

4. Morariu D.I., Lepădatu D.,

Șerbănoiu I., Multicriterial optimization of topo-geodetic

techniques for behaviour monitoring in service stage of civil engineering structures, The 9

th International Conference on Advances in Computing, Control and Networking – ACCN,

2019, IRED, Londra, Marea Britanie, 20-21 iulie 2019 - Rezumat acceptat

5. Lepădatu D., Morariu D.I., Judele J., Boaca G., Optimization of several estimating

functions by multicriterial analysis of civil engineering structure in service stage geodetic

monitoring, International Conference - IRF Global R2T Conference&Exibition, 19-22

noiembrie 2019, Las Vegas, NV – USA Rezumat acceptat

6. Morariu D.I., Lepădatu D., Geodetic monitoring of buildings in service stage and

identification of structural degradation causes, Buletinul Institutului Politehnic din Iași,

vol. 64 (68), nr.2, pp 27-41, 2018

7. Morariu D.I., Lepădatu D., Topo-geodetic tools optimisation for efficientely behaviour

monitoring in service stage of civil engineering structures, Lucrări Științifice – Seria

Agronomie, secția Apă și Sol, Editura ,, Ion Ionescu de la Brad, Iași ”, Volumul 61, numărul

1, Iași, pp. 193-198, ISSN : 1454-7414, 2018.

8. Morariu D.I., Lepădatu D., Topo-geodetic modern methods and techniques for monitoring

process, Lucrări Științifice – Seria Agronomie, secția Apă și Sol, Editura ,, Ion Ionescu de

la Brad, Iași ”, Volumul 60, numărul 2, Iași, pp. 139-144, ISSN : 1454-7414, 2017

- Lucrări publicate în volume ale conferințelor internaționale:

1. Morariu D.I., Șerbănoiu I., Lepădatu D., Assurance de stabilite et de securite au

stade de service par la surveillance geodetique de structures speciales de genie civil,

13th International Conference of CIGI QUALITA 2019, Canada, Montreal, 2019.

2. Morariu D.I., Lepădatu D., Advanced method for station point control accuracy to

monitor the behaviour in service stage of civil engineering structures using geodetic

satellite technology, Proceedings of Eighth-International-Conference-On-Advances-


62

in-Civil-Structural-and-Mechanical-Engineering-ACSM, Paris, Franța, pp. 22-26,

doi : 10.15224/978-1-63248-154-2-12, 2018.

- Lucrări publicate în volume ale conferințelor naționale:

1. Morariu D.I., Evoluția instrumentelor optice și optico-electronice pentru măsurarea

unghiurilor, Creații Universitare 2017 – Al X-lea Simpozion Național, Iași, România

Brevet de invenție :

1. Morariu D.I., Trepied Solar – brevet de inveție –Oficiul de Stat pentru Invenții și

Mărci (OSIM), România, depozit nr. A/ 00465/ 12.10.2017, cu rezumatul publicat în

Buletinul Oficial de Proprietate Industrială, Volumul 1, 2019.

Proiecte de mobilitate pentru cercetători:

1. Morariu D.I. (director de proiect), AUF- Soutien aux manifestations scientifiques

pour les jeunes chercheurs - 2019 (Europe centrale et orientale), Agence

Universitaire de la Francophonie - AUF , 2019.

2. Morariu D.I. (director de proiect), Proiecte mobilitate pentru cercetători, susținut

de Ministerul Cercetării și Inovării, Competiția 2018 – Program de Eligibilitate,

CNCS – UEFISCDI, proiect număr: PN-III-P1-1.1-MC-2018-1052, PNCDI III,

2018.


63

Bibliografie

1. Abdelrazaq A., Validating the Structural Behavior and Response of Burj Khalifa: Synopsis

of the Full Scale Structural Health Monitoring Programs, International Journal of High -

Rise Buildings, vol.1, numărul 1, 2012.

2. Akgul M., Yurtseven H, Akburak S., Demir M., Kerem Cigizoglu H., Ozturk T., Eksi M.,

Orhan Akay A., Short term monitoring of forest road pavement degradation using

terrestrial laser scanning, Measurement, vol.103, 2017.

3. Albu M.R., Giurma I., Methodes modernes d'analyse des deformations et déplacements de

bâtiments, Buletin De L'institut Polytechnique, Hydrotechnique Section, Vol.64, no.2, Iasi,

2018.

4. Bakon M., Perissin D., Lazecky M., Papcoa J., Infrastructure Non-Linear Deformation

Monitoring Via Satellite Radar Interferometry, CENTERIS 2014 - Conference on

ENTERprise Information Systems / ProjMAN 2014 -International Conference on Project

MANagement / HCIST 2014 - International Conference on Health and Social Care

Information Systems and Technologies, 2014.

5. Boş N., Iacobescu O., Cadastru şi Carte Funciară, Editura C.H.Beck, Bucureşti, 2009.

6. Boș N., Iacobescu O., Boș N.C, Topografie Digitală, Editura C.H.Beck, București, 2015.

7. Brișan M.C, Topografie – Note de curs pentru specializarea Construcții civile, industriale

și agricole, Editura Matrix Rom, București, 2005.

8. Coșarcă C., Topografie Inginerească, Editura Matrix Rom București, 2003.

9. Fabbri S., Giambastiani B.M.S., Sistilli F., Scarelli F., Gabbianelli G., Geomorphological

analysis and classification of foredune ridges based on Terrestrial Laser Scanning (TLS)

technology, Journal of Geomorphology,vol.295, 2017.

10. Filimon R., Botez M., Costăchel A., Mihail D., Russu A., Topografie Generală, Editura

Tehnică, Bucureşti,1958.

11. Fuchs A., Alby E., Begriche R., Grussenmeyer P., Perrin J.P., Confrontation du relevé laser

3D aux techniques de relevé conventionnelles et de développement d’outils numériques pour

la restitution architecturale, Hal Archives- Ouvertes, France, 2008.

12. Goodwin N., Armston J.D., Muir J., Stiller I., Monitoring gully change: A comparison of

airborne and terrestrial laser scanning using a case study from Aratula, Queensland,

Geomorphology, vol.282, 2017.

13. Grecea C., Bălă A.C., Gridan M.R, Herban S.I., Mușat C.C., Măsurarea terestră și

cadastrale, Ghid pentru practici special, 2013.

14. Hsu-Shih S., Yu-Ting C., Chii-Pwu C., A Generalized PROMETHEE III with Risk

Preferences on Losses and Gains, International Journal of Information and Management

Sciences, vol.27, pp.117-127, 2016.

15. Iacobescu O., Curs pentru învăţământul la distanţă - Topografie-Geodezie, Universitatea

Ştefan cel Mare, Facultatea de Silvicultură, Suceava, 2013.


64

16. Janeras M., Jara J.A., Royánc M.J, Vilaplana J.M. , Aguasca A., Fàbregas X., Gili J.A ,

Buxóa P., Multi-technique approach to rockfall monitoring in the Montserrat massif

(Catalonia, NE Spain), Engineering Geology 219, 2017.

17. Jato-Espino D., Castillo-Lopez E., Rodriguez-Hernandez J., Juan Carlos Canteras-Jordana

J.C., A review of application of multi-criteria decision making methods in construction,

Automation in Construction, vol.45, pp. 151-162, 2014.

18. Kuttykadamov M.E., Rysbekov K.B., Milev I., Ystykul K.A., Bektur B.K., Geodetic

monitoring methods of high-rise constructions deformations with modern technologies

application, Journal of Theoretical and Applied Information Technology, vol.93, numărul 1,

2016.

19. Lepădatu D., Covatariu D., Săndulache G., Roșu A.R., The performing of the Civil

Engineering and Building Services Faculty`s topographic network and the inventory of its

spatial co-ordinates, Lucrări Științifice, Seria Agronomie, vol.56, numărul 2, Iași, România,

2013.

20. Lepădatu D., Topografie pentru Ingineri Constructori, Editura Societății Academice ,, Matei

– Teiu Botez ˮ Iași, 2016.

21. Lepădatu D., Judele L., Sandulache G., Mocreac V., Civil engineering and building service

topographic permanent landmarks. Spatial coordinate optimization, Present Environment

and Sustainable Development, vol. l 10, număr 1, pp. 171–178, 2016.

22. Lepădatu D., Judele L., Sandulache G., Rosu A.R, Diac M., The evolution of optical and

optoelectronic distance measurement techniques in applied topography, Lucrări Ştiinţifice,

seria Agronomie, vol. 57, numărul 2 , 2014.

23. Lepădatu D., Barreau L., Jannot G.,Identification des methodes et techniques de mesures et

optimisation utilisees en topographie afin d’assurer la qualite des travaux en genie civil,

Buletinul Institutului Politehnic din Iași, Technical University Gheorghe Asachi, Iași, 2014.

24. Mazurek J., A new model for multiple criteria decision making with ordinal rankings of

criteria and Alternatives, International Journal of Economics and Statistics Vol. 2, 2014.

25. Maxim R., Danciu V., Rus T., Moldoveanu C., Study of monitoring river sediments, Journal

of Geodesy, Cartography and Cadastre, Ediția a VI-a , București, 2017.

26. Menzori M., Molina V.E., Evaluation of PPP/GNSS obtained Coordinates Accuracy using

a Decision Tree, International Journal of Advanced Engineering Research and Science

(IJAERS), vol.5, numărul 12, 2018.

27. Mândru L., Begu L.S., Optimizarea deciziilor în condiții de risc și incertitudine, 2009

28. Moldoveanu C., Neuner J., Badea G., Onose D., Badea C.A, Măsurători Terestre

Fundamente, Vol I, Editura Matrix Rom, București, 2002.

29. Monserrat O., Deformation measurement using terrestrial laser scanning data and least

squares 3D surface matching, 2008.

30. Morariu D.I., Șerbănoiu I., Lepădatu D., Assurance de la Stabilité et de la Sécurité de

Fonctionnement des Structures en Génie Civil de L’Eau par la Surveillance Géodésique,


65

EasyChair Preprint no. 1202, International Conference Cigi Qualita, Montreal, Canada,

2019.

31. Morariu D.I., Lepădatu D., Geodetic monitoring of buildings in service stage and

identification of structural degradation causes, Buletinul Institutului Politehnic din Iași, vol.

64 (68), numărul.2, pp 27-41, 2018.

32. Morariu D.I., Lepădatu D., Advanced method for station point control accuracy to monitor

the behaviour in service stage of civil engineering structures using geodetic satellite

technology, Proceedings of Eighth-International-Conference-On-Advances-in-Civil-

Structural-and-Mechanical-Engineering-ACSM, pp.22-26, Paris, France, 2018.

33. Morariu D.I., Evoluția instrumentelor optico și optico-electronice pentru măsurarea

unghiurilor, Creații Universitare, a 10-a Ediție a Simpozionului Național, Iași, 2017.

34. Morariu D.I., Lepădatu D., Topo-geodetic modern methods and techniques for building

monitoring process, Lucrări Științifice – Seria Agronomie, secția Apă și Sol, Editura Ion

Ionescu de la Brad, vol. 60, numărul.2, pp. 139-144, Iași, 2017.

35. Multicriteria Decision, Methods and Applications in Sustainable Development –MDMASD,

2019.

36. Neamțu M., Onose D., Neuner J., Măsurarea topografică a deplasărilor și deformațiilor

construcțiilor, Institutul de Construcții, București, 1988.

37. Negrilă A., Onose D., Savu A., The use of laser scanner for monitoring static tested

construction, RevCAD Journal of Geodesy and Cadastre, Alba Iulia, 2013.

38. Neuner J., Sisteme de poziţionare globală, Editura Matrix Rom, București, 2000.

39. Nistor G., Onu C., Pădure D., Greșiță I.C., Study of the stability over time of

microtriangulation network station points, used as a reference system for the determination

of the horizontal deformations vector of the studied constructions, Revista Revcad,

Universitatea ,, 1 Decembrie 1918 ”, vol.23, Alba- Iulia, România, 2017.

40. Rădulescu A.T.G.M., Rădulescu G.M.T, Urmărirea comportării terenurilor și

construcțiilor, Metode, Tehnologii și Instrumente, U.T Press, Cluj - Napoca , 2017.

41. Rădulescu A.T.G.M., Rădulescu V.M.G.M.,Rădulescu G.M.T., Ștefan O., Arsene C.,

Topografie minieră, Editura U.T Press, Cluj – Napoca, 2017.

42. Rusu A, Boş N.,.Kiss A, Topografie Geodezie, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti,

1982.

43. Oprescu N. şi colaboratorii, Manualul inginerului geodez, Editura Tehnică, vol. II,

București.

44. Sătmareanu F. Measurement methods used in tracking behaviour in time of construction,

Revista RevCAD, Universitatea ,, 1 Decembrie 1918 ”, vol. 21, pp. 161-170, Alba Iulia,

România, 2016.

45. Șerbănoiu I., Verdeș M., Șerbănoiu A.A., Șerbanoiu B.V., Munteanu M., Actual Trends in

Construction Project Management in Romania, Advanced Engineering Forum, Elveția,

2017.


66

46. Tapete D., Casagli N., Luzi G., Fanti R., Gigli G., Leva D., Integrating radar and laser-

based remote sensing techniques for monitoringstructural deformation of archaeological

monuments, Journal of Archaeological Science, ediția 40, 2013.

47. Trandafir R., Modele și algoritmi de optimizare, Editura AGIR, București, 2004.

48. Yang H., Omidalizarandi M., Xu X., Neumann I., Terrestrial laser scanning technology for

deformation monitoring and surface modeling of arch structures, Composite Structures,

2016.

49. ***, https://drl.ro/webtt/discipline/co/lectii/cursuri/CO210%20-20Teoria%20deciziei.pdf,

Curs de Teoria deciziei.

50. ***, Hotărârea de Guvern – HG nr.766 din 21 noiembrie 1997 cu modificările și completările

ulterioare, pentru aprobarea unor regulamente privind calitatea în construcții, Guvernul

României.

51. ***, ORDIN nr. 847 din 2 iunie 2014 pentru aprobarea Procedurii privind activităţile de

control efectuate pentru aplicarea prevederilor legale privind urmărirea curentă şi specială a

comportării în exploatare a construcţiilor - indicativ PCU 004.

52. Hotărârea de Guvern nr.912/2010 - 2010 privind aprobarea procedurii de autorizare a

zborurilor în spaţiul aerian national.

53. ***, Legea 182/2002 - privind protecția informațiilor clasificate.

54. ***, Legea 165/2015 - activitățile de zbor cu drone.

55. ***, Legea 10/1995- privind calitatea în construcții cu modificările și completările

ulterioare, Monitorul Oficial, 1995.

56. ***, Legea 50/1991 - privind autorizarea executării lucrărilor de construcții cu modificările

și completările ulterioare, Monitorul Oficial, 1991.

57. ***, MLAPT P130-1999, Normativ privind comportarea în timp a construcțiilor indicativ.

58. ***, STAS-2745-90, Normativ privind urmărirea în timp a construcțiilor prin metode

topografice.

59. ***, http://djimavicair.com

60. ***, http://pix4d.com

61. ***, http://mdrl.ro, Ministerul Dezvoltării Regionale și Turismului.

62. ***, https://micron-tools.ro

63. ***, https://ro.wikipedia.org

64. ***, http://leica-geosystems.com/products, Leica.

65. ***, http://surveyequipment.com

66. ***, http://gnss.be

67. ***, http://galileo-nav.com.

68. ***, http://smartsensys.com.

http://galileo-nav.com/

http://smartsensys.com/

OPTIMIZAREA METODELOR DE URMĂRIRE A COMPORTĂRII ÎN … · 2019-07-25 · Optimizarea metodelor...

Documents

Transcript of OPTIMIZAREA METODELOR DE URMĂRIRE A COMPORTĂRII ÎN … · 2019-07-25 · Optimizarea metodelor...