Kapitola I. Geodetické práce a zpracování dat pro silniční stavby (ČÁST 1)

1.1           Úvod

Příprava realizace a samotná výstavba pozemních komunikací je komplikovaný proces, jehož výsledkem je změna okolního prostředí. Geodetická profese ovlivňuje výstavbu pozemních komunikací řadou činností, a to jak v průběhu procesu projektování, tak během výstavby a v neposlední řadě i po dokončení stavby. Z tohoto důvodu lze geodetické práce rozdělit do tří oblastí  podle toho, jak se dotýkají svým působením  jednotlivých etap výstavby pozemních komunikací. Jedná se o

  • geodetické práce spojené s  vypracováním projektové dokumentace pozemních komunikací,
  • geodetické práce spojené s realizací stavby a s prováděním kontrolního monitoringu během výstavby,
  • geodetické činnosti spojené s dokončením stavby a s jejím uvedením do provozu.

 

1.2           Práce geodeta spojená s vyhotovením projektové dokumentace pozemních komunikací

Geodetické podklady jsou nedílnou položkou vypracování projektové dokumentace pozemních komunikací. Tato dokumentace se podle stavebního zákona [2], společně s navazujícími technickými předpisy a Směrnicí pro dokumentaci stavby pozemních komunikací [1], člení do těchto stupňů:

  • studie ST,
  • dokumentace pro vydání uzemní rozhodnutí DÚR,
  • dokumentace pro vydání stavební povolení DSP,
  • projektová dokumentace pro provádění stavby – součást zadávací dokumentace stavby PDPS, DZS,
  • realizační dokumentace stavby RDS,
  • dokumentace skutečného provedení stavby DSPS.

Každý stupeň projektu má své tzv. geodetické přílohy projektu, které jsou zpracovány na základě jednotlivých vstupních dat, viz. tab. 1.1

příloha projektu

dílčí příloha

stupeň projektu

vstupní data

Geodetické zaměření

-

DÚR, DSP

geodetické podklady

Zjištění stávajících

inženýrských sítí

-

DÚR, DSP,

DZS/PDPS

geodetické podklady

Geodetická dokumentace

-          projekt vytyčovací sítě

-          koordinační vytyčovací výkres

-          vytyčovací výkres obvodu stavby

-          vytyčovací výkres SO a PS

DSP,DZS/PDPS

DSP,DZS/PDPS

DSP,DZS/PDPS

DSP,DZS/PDPS,

RDS

schválený projekt

Majetkoprávní elaborát

-

DÚR, DSP

schválený projekt, GP

Projektová dokumentace staveb pozemních komunikací se zpracovává ve výškovém systému Bpv a v národním polohovém systému S-JTSK. U staveb většího rozsahu se používá i lokálních systémů.

1.2.1          Výchozí geodetické podklady

Geodetické podklady tvoří základní kámen pro zpracování účelových podkladů a geodetické dokumentace. Tyto podklady umožňují stavbu reálně začlenit do zájmového území. Jsou to:

Geodetické základy: tvoří organizovaný soubor geodetických bodů, které se podle určitých kritérií zařazují buď do základního bodového pole (ZPB) nebo do podrobného bodového pole (PBP). Podle účelu se pak dělí na pole polohové, výškové a tíhové.

a)       Polohové pole je tvořeno

- základním polohovým bodovým polem (ZPBP), které obsahuje body sítě nultého řádu (NULRAD), body astronomicko-geodetické sítě (propojení se sítěmi okolních států), body České státní trigonometrické sítě (ČSTS), tzv. trigonometrické body a body geodynamické sítě,

- podrobným polohovým bodovým polem (PPBP),  jež se skládá  ze  zhušťovacích bodů a z ostatních bodů PPBP.

b)      Výškové pole je tvořeno

- základním výškovým bodovým polem (ZVBP), jež je tvořeno sítí dvanácti základních nivelačních bodů  a na ně navazujícími body České státní nivelační sítě (ČSNS) I. až III. řádu.

- podrobným výškovým bodovým polem (PVBP), jež je tvořeno body IV. řádu ČSNS, body plošných nivelací a stabilizovanými body technických nivelací, popřípadě body tíhových a polohových polí, jejichž výška byla určena technickou nivelací.

c)      Tíhové pole je určeno zejména pro vědecké účely.

To, zda se jedná o bod základní či podrobný, je dáno např. způsobem stabilizace, metodou zaměření, rozsahem geodetických údajů, vzájemnou vzdáleností mezi body stejného řádu, směrodatnou odchylkou určení v poloze atd. V současné době databáze bodových polí obsahuje

  • 69 600 center trigonometrických a zhušťovacích bodů,
  • 51 300 přidružených bodů
  • 83 200 nivelačních bodů ČSNS,
  • 400 tíhových bodů.

S rozvojem technologie GPS byla vytvořena Česká síť permanentních stanic pro určování polohy – CZEPOS (Czech Positioning System). Síť je složena ze stanic GPS (Global Positioning System), jež jsou rovnoměrně rozmístěné po celém území České republiky. Stanice provádějí permanentní observace GPS. Tyto stanice mají známé souřadnice v závazných referenčních systémech. Tuto síť provozuje Zeměměřický úřad: http://czepos.cuzk.cz/ 

Databáze bodových polí jsou spravovány odborem geodetických základů Zeměměřického úřadu. Úřad poskytuje prostřednictvím internetu údaje z databází bodových polí. Uživatelé zde získají online a navíc zdarma, geodetické údaje o bodech bodových polí, které byly donedávna přístupné pouze v klasické tištěné podobě v příslušných odděleních správy bodů ZÚ za úplatu dle aktuálního ceníku. Údaje o těchto bodech lze nalézt na: http://bodovapole.cuzk.cz/

Mapové podklady: tvoří mapy vhodného měřítka, s danou přesností a s daným účelovým obsahem. Jedná se zejména o mapy středních (1 : 10 000 až 1 : 200 000) a velkých měřítek (1 : 1000 až 1 : 5000). Rozlišujeme tyto druhy map :

a)      Státní mapové dílo

– je to mapové dílo civilního i vojenského charakteru, jež je udržováno ve státním zájmu. Pokrývá celé zájmové území (stát) a skládá se z jednotlivých mapových listů. Všechny mapové listy mají jednotné měřítko a jsou zpracovány ve stejném kartografickém zobrazení. Každé takové dílo má jistý klad (systém značení) listů, podle něhož lze určit sousední list. Jako podklad pro projekční činnost v oblasti pozemních komunikací nejčastěji používáme tato mapová díla:

- Základní mapy ČR: jedná se o mapy středních měřítek - ZM 1:10 000, ZM 1: 25 000, ZM 1: 50 000. Měřítko podkladu závisí na velikosti, respektive délce projektované komunikace. Tyto mapy obsahují výškopis, polohopis i popis. Jednotlivé mapy jsou zpracovány v souřadnicovém systému S-JTSK a výškovém systému Bpv. Rozměry a označení mapových listů jsou odvozeny z mapových listů ZM 1:200 000 postupným dělením na čtyři díly od ZM 1:100 000 až do ZM 1:50 000. Rozdělením mapového listu ZM 50 na deset polí, tzn. 5 sloupců a pět řad, vznikne nejpodrobnější Základní mapa ČR  ZM 1 : 10 0000, viz obrázek 1.2.

Digitální podobou těchto map jsou Rastrové základní mapy, tzv. RZM. Jedná se o digitální rastrový kartografický model území, který je zpracován z vektorového topografického modelu ZABAGED®. Tyto mapy jsou poskytovány ve dvou formách, a to jako Barevný "bezešvý" obraz státního území (umožňuje georeferenci do sytému WGS84 - zobrazení UTM, případně do S-42) a jako obraz mapových listů Základní mapy České republiky (klad listů totožný s ZM ČR).

- Státní mapa 1 : 5000 - odvozená (SMO - 5) a katastrální mapa: představují mapy velkých měřítek. Obě tyto mapy pokrývají celé státní území ČR. SMO -5 je zpracována v souřadném systému S-JTSK a výškovém systému Bpv. Obsahuje polohopis, výškopis a popis. Klad mapových listů vychází z fiktivní mapy 1 :50 000 ohraničené rovnoběžkami po 25 km v  ose x a po 20 km v ose y. Tímto rozdělením vznikne 100 mapových listů v měřítku 1 : 5000. Mapové listy jsou označovány popisem mapového listu 1: 50 000 a číslem sloupce a vrstvy. Od roku 2001 vzniká i digitální podoba této mapy, a to Státní mapa 1: 5000 (SM -5), kterou můžeme najít  ve vektorové nebo rastrové podobě. V rastrové podobě je zpracované celé území ČR, ve vektorové podobě pak v současné době 23% území České republiky.

Katastrální mapy (KM): jedná se o soubor geodetických informací (SGI), který spolu se souborem popisných informací (SPI) tvoří operát Katastru nemovitostí ČR. KM obsahuje body bodového pole, polohopis a popis, který zobrazuje všechny nemovitosti, parcelní čísla,  katastrální území atd. Od stupně DÚR jsou projektantem požadovány aktuální katastrální mapy ve vektorovém tvaru t.j. Digitální katastrální mapa (DKM) nebo katastrální mapy digitalizované (KM-D). Nejsou-li tyto mapy v zájmové území k dispozici, je třeba provést vektorizaci analogové mapy katastru nemovitostí (KN) či dřívějšího pozemkového katastru (PK).

DKM – tato KM, vyhotovená v souřadnicovém systému S-JTSK, vznikla při obnově katastrálního operátu novým mapováním, na podkladě výsledků pozemkových úprav, přepracováním souboru geodetických informací nebo převedením jejího číselného vyjádření do digitální formy.

KM-D - katastrální mapa v souřadnicovém systému S-JTSK je vyhotovená přepracováním analogové mapy v souřadnicovém systému Gusterberském nebo Svatoštěpánském do digitální formy nebo digitální formy katastrální mapy.

Rastrové katastrální mapy - katastrální mapy vedené na plastové fólii, naskenované a transformované do S-JTSK.

Mapy bývalého pozemkového katastru - převedené rastrové soubory map v systémech stabilního katastru (S-SK) do souvislého zobrazení v S-JTSK.

DKM a KM-D pokrývají cca 34% území ČR. Rastrové KM pokrývají cca 66% území ČR. Tento podklad nemá pouze informativní charakter, ale slouží i jako základní podklad pro tvorbu majetkoprávního elaborátu.

- Tématické státní mapové dílo: je kartografické dílo vytvořené na podkladě základního státního mapového díla. Je určené a vydávané orgánem státní správy (ČUZK, GŠ AČR) ve veřejném zájmu . V těchto mapových dílech jsou zobrazovány zájmové tématické celky, jsou to např.:

Silniční mapa ČR 1 : 50 000, kde jsou zobrazeny dálnice, silnice, mimoúrovňová křížení, uzlové body lokalizačního systému silniční databanky (LS SDB), mosty, podjezdy, železniční přejezdy, tunely, přívozy, oblouky, stoupání, soutěsky atd. Dále jsou v mapě i popisné informace k těmto objektům, jako rozlišení tříd pozemních komunikací, jejich čísla, kilometráž ,po 1 km atd. Tato mapa je vypracovaná na podkladě Základní mapy 1 : 50 000.

Silniční mapa krajů ČR 1: 200 000, kde jsou zobrazeny tyto objekty, dálnice, silnice s rozlišením tříd a jejich zařazení do vybraných sítí, čísla dálnic a silnic 1. a 2. třídy, mimoúrovňové křižovatky, podjezdy, kilometráž po 5 km atd. Jako podklad této mapy slouží Mapa krajů ČR 1:200 000.

b)      Ortofotomapa

- je kartografické dílo, viz obrázek 4, jehož hlavní podklad tvoří ortogonalizovaný měřický snímek (LMS). Ortofotomapa má všechny náležitosti mapy (měřítko, souřadnicový systém, orientaci, rámové i mimorámové údaje). Velikost pixelu je 0,5 m a klad listů je dle  SMO -5.

c)      Základní báze geografických dat ZABAGE

- tvoří standardní prostorovou osnovu pro regionální územně orientované informační subsystémy. Vznikla digitalizací ZM 10. Data jsou poskytována v souřadnicových systémech S-JTSK, WGS84/UTM, případně v S-42/1983 a výškovém referenčním systému Bpv. K těmto mapám lze připojit metadata ( popis prvků obsahu databáze a jejich kvantitativní a kvalitativní parametry). Prostorová data jsou poskytována ve formátech  DGN a DXF, popisná data v tabelární formě ASCII soubor.

Všechny výše uvedené podklady lze bezplatně získat pro vypracování diplomových, bakalářských  či seminárních prací na (kromě map katastrálních):  http://www.cuzk.cz/Dokument.aspx?PRARESKOD=998&MENUID=0&AKCE=DOC:30-ZU_STUD_PODM

d)      Tématické mapy

- jako podklad k tvorbě těchto map slouží především Základní mapa ČR středních měřítek a vojenská topografická mapa. Na rozdíl od státních tématických děl tyto mapy nevydává ani ČUZK ani GŠ AČR. Je to např. soubor map silniční a dálniční sítě ČR, zpracovaný na základě krajů, okresů, v návaznosti na mezinárodní tahy, zpracovaný z hlediska správy, údržby atd. Tyto mapy jsou vytvářeny v geografickém informačním systému - dvojrozměrné pomocí ArcInfo, ArcView, trojrozměrné pomocí 3D Analystu, GRID. Výslednou grafiku lze exportovat do rastrových formátů PNG, JPG, TIF či BMP. Vydavatelem je ŘSD ČR a jsou dostupné na http://www.rsd.cz/Mapy. Dále to můžou být technické mapy měst, v současnosti zejména Digitální technické mapy měst (DTMM), mapy intenzit dopravy, nehodovosti atd. Z výše uvedeného vyplývá, že se jedná o mapy, které svým obsahem odpovídají potřebám organizace, jež tyto mapy vytváří, poskytování těchto map je ve většině případů zpoplatněné. Vytvářejí se různé mapové servery, kde lze najít tyto tématické mapy pohromadě, např. http://gisova.ostrava.cz/ .

1.2.2        Ostatní podklady

Územní plán: vypracovává se za účelem racionalizace, funkčního uspořádání a smysluplného využití zájmového území. Uzemní plán je vyhotovován na základě [2], má formu opatření obecné povahy a vydává ho zastupitelstvo obce. Jeho hlavním cílem je harmonizace další výstavby, trvale udržitelný rozvoj obce v souladu se zájmy životního prostředí, hospodářství a v neposlední řadě společenstvím lidí obývající dané území. Územní plán je vyhotovován na základě vlastních podkladů a rozborů daného území. Lze ho získat  na  příslušných odborech územního plánování a na stavebních úřadech.

Územní systémy ekologické stability (ÚSES): Hlavním smyslem ÚSES je posílit ekologickou stabilitu krajiny, a to zachováním nebo obnovením stabilních ekosystémů. ÚSES se vymezují v plánech, které mají obsahovat zejména

  • mapový zákres existujících a navržených biocenter a biokoridorů s vyznačením zvláště chráněných částí přírody v měřítku 1: 50 000 a větším pro nadregionální a regionální ÚSES a v měřítku 1: 10 000 a větším pro lokální ÚSES,
  • tabulkovou a popisnou část charakterizující funkční a prostorové ukazatele,
  • bližší odůvodnění, včetně návrhů rámcových opatření k jejich zachování, popřípadě zlepšení.

Vytváření územního systému ekologické stability je podle § 4 odst. (1) zákona č. 114/1992 Sb. veřejným zájmem, na kterém se podílejí vlastníci pozemků, obce i stát.

Chráněná území, památky: údaje o těchto lokalitách lze najít na stránkách, jako viz [5] nebo na příslušných městských úřadech.

1.2.3          Účelově zhotovené geodetické podklady

Jsou to podklady, které byl vytvořeny speciálně pro potřebu daného projektu.

Zaměření území (polohopisný a výškopisný plán) a digitální model terénu(DTM): Jedná se prakticky o mapování ve velkém měřítku, což je  nejběžnější geodetická úloha, která se skládá z několika dílčích měřických úkonů. Výsledkem je vyhotovení polohopisného a výškopisného plánu v zadaném měřítku, souřadnicovém a výškovém systému. K tomuto účelu lze použít různých měřických metod. Rozhodující pro volbu vhodné metody je požadovaná přesnost, měřítko výsledné mapy, velikost zájmového území a v neposlední řadě dostupné technické vybavení. Pro mapy středních a velkých měřítek používáme většinou klasická tachymetrická měření nebo metody GPS. Mapy menších měřítek se obvykle odvozují nebo je lze zaměřit jinými metodami, jako je letecká fotogrammetrie, metody dálkového průzkumu Země či laserové skenování povrchu. Například výsledkem laserového skenování je tzv. georeferencované mračno bodů, jehož zpracování se provádí pomocí filtračních technik. Toto zpracování je náročné jak časově i technicky. Dosahovaná přesnost této metody závisí zejména na proměnlivosti terénu. V rovinatých územích lze dosáhnout přesnosti modelu terénu  ± 0,16m.  Pro potřeby liniových staveb jsou však dostačující klasická tachymetrická měření. Postup vytvoření mapy či DTM  je následující:

  1. Vymezení lokality.
  2. Zjištění podkladů o geodetických základech v zájmovém území.
  3. Rekognoskace terénu, příprava měřických náčrtů.
  4. Je - li třeba , vybudování, obnova nebo dobudování PBP.
  5. Provedení samotného zaměření.
  6. Zpracování naměřených hodnot z pravidla na souřadnice a výšky bodů.
  7. Vyhodnocení přesnosti měření.
  8. Vytvoření účelové mapy v požadovaném formátu. Zde lze využít programy jako AutoCAD či MicroStation.
  9. Vytvoření podélných profilů a příčných řezů územím budoucí stavby.

Takto vytvořená účelová mapa DTM má zásadní vliv na směrové a výškové řešení projektu. Z tohoto důvodu musí být tyto podklady v souladu s technickými požadavky na geodetické zaměření (způsob stabilizace, přesnost měřické sítě, technické zpracování účelové mapy) Tyto požadavky formuluje objednatel (geodet projektanta, projektant nebo investor celé stavby).

Podle stupně projektu se vyžadují rozdílné mapové podklady. Pro potřebu studie postačují data ze ZABAGED. DTM je vytvořen z vrstevnicového plánu. Pro vyšší stupně projektu, tzn. DÚR, je nutné podrobné zaměření zájmového objektu a zpracování účelové mapy v měřítku 1 : 500 až 1 : 2000. Z těchto podkladů se následně vytvoří DTM. V DSP bývá zaměření kompletně reambulováno a aktualizuje se i DTM.

Zjištění stávajících inženýrských sítí: Stávající inženýrské sítě v zájmové oblasti mají vliv na trasování vlastní komunikace, případně na dílčí stavební objekty. Zjištění těchto informací a jejich přesný zákres do výkresu situace je velmi důležitý. Počet provozovatelů či správců inženýrských sítí, u kterých se výskyt zjišťuje , se pohybuje v průměru okolo 50. Ovšem závisí na tom, zda se zájmové území nachází extravilánu či intravilánu. Zpravidla se musí provést podrobné místní šetření, jelikož dotazováním se u příslušných stavebních úřadů obyčejně zjistíme jen obecně známé provozovatele sítí energetických, vodárenských, plynárenských, vodohospodářských a největších telekomunikačních . Takto získané údaje o vedení IS je nutné převést do účelové mapy se zobrazeným projektem. Správnost zákresu tras IS z podkladů od správce do výkresu situace je třeba nechat správcem zpětně potvrdit. V opačné případě správce neposkytne další údaje o svých sítích a neprojedná projektantem navržená ochranná opatření či navržené přeložky.

Speciální podklady: Projekty pozemních komunikací mohou dále vyžadovat speciální geodetické práce, např. zaměření prostorového vedení průběhu vodičů nadzemních el. vedení, podzemních prostor, mimolesní zeleně. Výstupy tohoto zaměření jsou obsahem technické dokumentace jednotlivých stavebních objektů nebo odborných příloh.

1.2.4          Geodetická dokumentace

Dle platné legislativy se jedná o samostatnou přílohu projektové dokumentace, kdy schválený projekt slouží jako podklad pro její tvorbu. Tato dokumentace umožňuje geodetovi provést samotné vytýčení stavby v zájmovém území. Geodetická dokumentace je zpracována v tomto rozsahu:

Projekt vytyčovací sítě: Tuto síť tvoří pevné body, ze kterých vytyčujeme geometrické prvky sloužící pro výstavbu nebo přestavbu objektu v zájmovém území. Pro vytyčování výšek slouží výškové vytyčovací sítě. Hlavní výškové body mohou být stabilizované společně s body polohové vytyčovací sítě. Tvar a rozměry vytyčovací sítě jsou závislé na rozsahu a složitosti výstavby, konfiguraci terénu, metodě vytyčování a přesnosti vytyčení. Pro výstavbu pozemních komunikací jsou nejvýhodnější vytyčovací sítě trojúhelníkového nebo čtyřúhelníkového řetězce. V tomto řetězci se měří délky a úhly v nadbytečném počtu s možností vyrovnání. Vyrovnání se provádí pomocí metody nejmenších čtverců v jednom bloku, a to z důvodu zachování její tuhosti a homogenity. V případě, že body jsou umístěny po obou stranách komunikace, je třeba dát pozor na místa, kde je těleso budované v násypu. Tento násyp může ohrozit vzájemnou viditelnost mezi body. V případě komunikace menší rozlohy lze použít i polygonový pořad. Nevýhodou polygonové vytyčovací sítě je to, že při poškození nebo ztrátě některého z bodů je jeho obnova velmi obtížná a z pravidla se poruší homogenita celé sítě. Vytyčovací sítě dělíme na základní vytyčovací sítě (ZVS) a podrobné vytyčovací sítě (PVS). ZVS slouží k vytýčení prostorové polohy stavebního objektu, v případě objektu menšího rozsahu i pro vytýčení celého objektu.. Tato síť je pak následně vybudovaná investorem a v rámci přejímky staveniště předána zhotoviteli. V případě nutnosti lze vytvořit (PVS), která slouží k vytýčení tvaru a rozměru objektu. Tuto síť vybuduje stavebník na své náklady. Projekt vytyčovací sítě obsahuje

  • přibližnou polohu navrhovaných bodů. Body volíme tak, aby byla zajištěna vzájemná viditelnost minimálně základních bodů po celou dobu výstavby. Taktéž musí být zajištěna viditelnost na vztažné body ZPBP, či PPBP. V případě, že takto osazené body nemohou plnit svou funkci např. z důvodu špatné vzájemné viditelnosti, či jsou li v projektu neavizované demolice bodu kvůli postupu výstavby, bývají náklady na jejich přemístění často uplatňovány u projektanta. Aby nebyly hlavní body ZVS ohroženy stavbou, měly by být vzdáleny 100 - 200 m od objektu.Pro výškovou vytyčovací síť je třeba minimálně tří bodů,
  • způsob stabilizace a ochrany bodů ZVS. Způsob stabilizace bodů vztažné soustavy volíme s ohledem na charakter podloží, konfiguraci terénu a finanční prostředky. Lze použít stabilizaci pomocí měřického sloupku s nucenou centrací, viz obr.1.7, který ¨může být vybaven i hřebovou nivelační značkou. Tuto stabilizaci umístíme tak, aby nedocházelo k omezení provozu na staveništi. Finančně méně náročnější stabilizace vztažných bodů může být provedena vhodnou kombinací měřických sloupků a zabetonovaných ocelových tyčí (připojovací a ověřovací body). Dále je třeba zajistit stabilitu vztažných bodů především proti vymrzání a zřídit ochranu proti poškození pomocí fyzické překážky a viditelného upozornění natřeného výstražnou barvou, obr.1.8. Další možné způsoby stabilizace jsou uvedeny v [3].

Projekt vytyčovací sítě je předmětem DSP. V DZS/PDPS se provede zaměření, volba vhodné stabilizace, včetně materiálového zabezpečení pro její výstavbu.

Koordinační vytyčovací výkres: Vypracovává se u rozlehlých staveb, které jsou složeny z několika stavebních objektů (SO) a provozních souborů (PS). Koordinační výkres je obvykle v malém měřítku z důvodu zachycení vzájemné návaznosti a souvislostí více nebo všech vytyčovaných objektů. V případě plošně menších projektů lze do koordinačního výkresu umístit jednotlivé vytyčovací prvky (obvykle souřadnice a číslo bodu), schéma rozmístění vytyčovacích bodů atd. Pak je koordinační výkres současně výkresem vytyčovacím. Takto provedená změna musí být schválena objednatelem projektu.

Vytyčovací výkres: Slouží jako hlavní podklad pro vytýčení objektů v terénu. Podle druhu vytyčování můžeme tyto výkresy  rozdělit na

  • vytyčovací výkresy prostorové polohy objektů: umožňuje vytýčení hlavní polohové čáry, hlavní osy, hlavních výškových bodů u objektů a hlavních bodů trasy pozemních komunikací,
  • podrobné vytyčovací výkresy: pomocí těchto výkresů vytyčujeme tvar, rozměr a polohu jeho konstrukčních částí. Vycházíme z bodů hlavní polohové čáry nebo z hlavních bodů trasy (TP,PK,KK,...atd.)

Projekt měření posunů a přetvoření: Je třeba kontrolovat výstavbu a provoz stavebních objektů, u kterých byla využita progresivní metoda výstavby, nový materiál nebo nevhodné podloží objektu. A to nejen při samotné výstavbě, ale i po uvedení objektu do provozu. K tomuto účelu se na sledovaném objektu vybuduje komplex stabilizovaných bodů (pozorovací stanice), viz obr.1.10, na kterých se pomocí periodicky prováděných měření zjišťují potřebné pohyby. Pozorovací stanici tvoří body

  • sledované: body stabilizované na objektu, na němž provádíme sledování,
  • vztažné: polohově a výškově určené body, ke kterým se vyjadřují naměřené posuny a přetvoření,
  • připojovací: body, ze kterých vycházíme při určování směrů, délek nebo výšek, měly by se nacházet mimo vliv měřeného objektu,
  • ověřovací a připojovací: slouží k ověření stálosti jiných bodů, zejména připojovacích.

Tvar pozorovací stanice a rozmístění bodů by měly být voleny tak, aby bylo možno spolehlivě zachytit daný pohyb či přetvoření a jeho průběh. Základní složky pohybu bodu jsou pokles (svislá složka pohybu bodu) a podélný a příčný posun (vodorovné složky pohybu). Další pohyby jsou kombinace základních složek pohybů a lze hovořit o přetvoření objektu. Jsou to

  • naklonění - vychýlení svislé osy objektu od svislice,
  • pootočení – úhlová odchylka objektu od jeho původní polohy,
  • průhyb, ohyb – přetvoření konstrukce objektu ve směru kolmém na převládající směr.

Za hlavní příčiny vzniku těchto pohybů a přetvoření na stavebních objektech lze považovat

  • nepřesnosti v provedeném inženýrsko - geologickém průzkumu,
  • heterogenní geologické složení podloží,
  • kolísání hladiny spodní vody,
  • nerovnoměrné zatížení základové spáry,
  • ovlivnění účinky výstavby v blízkosti objektu,
  • seismicita přírodního či antropogeního charakteru,
  • působení atmosférických vlivů,
  • vlivy poddolování atd.

Z tabulky 1 je zřejmé, že projekt měření posunů a přetvoření není součástí projektu pozemních komunikací. Tento projekt se zpracovává v rámci RDS vždy pro jednotlivé SO na základě požadavků zhotovitele stavby. Měření se provádí podle normy ČSN 73 0405 Měření posunů stavebních objektů. Tato norma platí pro všechny druhy stavebních objektů, pro které nebyly vydány zvláštní předpisy.

1.3     Geodetické práce spojené s realizací stavby a provádění kontrolního monitoringu během výstavby

Zeměměřická činnost je nedílnou složkou i při samotné stavbě. Stavitel ví, co má stavět, ale musí znát místo stavby, popřípadě potřebuje vědět, zda ve výstavbě může pokračovat. V období realizace provázejí stavbu tyto měřické činnosti:

  • vytyčení obvodu staveniště se zvláštním právem využití pozemku podle zvláštních zákonů,
  • zřízení a zaměření bodů vytyčovací sítě a jejich zabezpečení proti poškození nebo zničení, kontrola vytyčovací sítě po dobu stavby,
  • prostorové vytýčení stavby v souladu s územním rozhodnutím a stavebním povolením,
  • vytýčení stávajících podzemních vedení na povrchu, pokud mohou být dotčena stavební činností,
  • vytyčení tvaru a rozměru objektu, s výjimkou drobných staveb v místním souřadnicovém systému stavby, pokud netvoří vlastnickou hranici,
  • geodetická kontrolní měření, měření posunů a přetvoření objektů,
  • měření skutečného provedení stavby.

Vytýčení je oproti zaměření časově i technicky náročnější. Bod je třeba zaměřit několikrát. Před samotným vytýčením je třeba provést rozbor přesnosti před měřením, jehož výsledkem je vhodná metoda, pomůcky a počet měření. Během měření se provádí rozbor přesnosti při měření, tj. hodnocení naměřených veličin v terénu (hodnocení odlehlých měření při známé směrodatné odchylce). V neposlední řadě se provádí rozbor přesnosti po měření, kde se hodnotí dosažené výsledky a zjišťuje se, zda odpovídají projektované přesnosti. Vytyčování staveb řeší normy:

  • ČSN 73 0420-1 Přesnost vytyčování staveb - Část 1: Základní požadavky. Norma stanoví zásady provádění vytyčovacích prací a zásady výpočtu kritérií přesnosti (nejistoty) vytýčení pro všechny druhy staveb, pro které nebyly vydány zvláštní technické normy nebo předpisy.
  • ČSN 73 0420-2 Přesnost vytyčování staveb - Část 2: Vytyčovací odchylky. Norma stanoví hodnoty mezních vytyčovacích odchylek pro vytyčování liniových a plošných staveb a pro vytyčování prostorových staveb. Dále stanoví zásady pro užívání hodnot mezních vytyčovacích odchylek, popř. způsob určování jejich hodnot.

1.3.1.         Polohové vytyčování

Polohovým vytyčováním u pozemních komunikací rozumíme vytýčení hlavních bodů (HB) trasy, tzn. vyjádření tvaru, rozměru komunikace a podrobnému vytýčení – (řezy, paty svahu či koruny svahu a ostatní zařízení a konstrukce). Jak již bylo řečeno, toto vytýčení provádíme ze  ZVS. Parametry vytýčení jsou charakterizovány takto:

  • rozměrová přesnost, poloha (délka) a tvarová správnost (úhel, rovnoběžnost),
  • polohové vytyčovací odchylky se určují ve dvou na sebe kolmých směrech, např. ve směru souřadnicových os , nebo ve směru příčném a podélném k ose pozemní komunikace.

Hodnocení přesnosti vytýčení:          

  • bodu – přesnost sítí,
  • objektu – rozměr – úsečka,
  • tvaru – úhly.

Při vytyčování by se měly používat směrné hodnoty vytyčovacích prací. Jsou to hodnoty, jež zahrnují vnější i vnitřní vlivy působící na objekt (změna délky s teplotou, zrání a zatížení betonu...). Každé provedené vytýčení se musí kontrolovat a to: měřickou dvojicí, jinou metodou vytýčení s využitím stejných měřických pomůcek atd. Volba vhodné metody vytýčení polohy bodu závisí na projektované přesnosti, druhu objektu a na dostupném přístrojovém vybavení. Základními metodami polohového vytyčování jsou:

  • polární metoda,
  • ortogonální metoda,
  • protínání vpřed - musí být vhodná konfigurace terénu. Za určitých podmínek (krátké vzdálenosti) lze touto metodou dosáhnout vysoké přesnosti.
  • protínání z délek,
  • průsečíková metoda,
  • metoda GPS.

V současnosti se nejvíce používá polární metoda.Tento trend je spjat s vývojem světelných dálkoměrů. Díky tomu je tato metoda univerzální, hospodárná a časově nenáročná. Rozeznáváme dva postupy vytýčení :

  • běžné (sxy > 10 mm). Postupným přibližováním.
  • přesné(sxy <= 10 mm). Vytýčení se provede přibližně. Provede se zaměření, vypočtou se příčné a podélné posuny a tyto posuny se pak realizují. Následně se provede  další zaměření a opakuje se do  nuly. Respektive tak dlouho, dokud se nedostaneme do hodnot splňujících požadovanou přesnost.

Princip polární metody je zobrazen viz obr. 1.11, kdy vytyčovací prvky jsou pro bod 1 délka d1 a polární úhel ω1 + ω2 a pro bod 2 délka d2 a polární úhel ω2.

Další metoda k vytýčení polohy bodu je metoda ortogonální. Tato metoda se používá zejména u menších objektů, tzn. v menší vzdálenosti od hlavní osy. Princip je uveden na obr. 1.12. Vytyčovací prvky jsou vzdálenosti a,b a úhel β. Jako měřické pomůcky se používají pentagon a pásmo.

1.3.2           Výškové vytyčování

Výškové vytyčovací sítě se budují ve výškovém systému Bpv. Přesnost výškových vytyčovacích sítí musí odpovídat hlavním výškovým bodům (HVB), které navazují na body ČSNS. Z těchto HVB bodů se pak provádí podrobné výškové vytýčení. Základní podklad pro výškové vytýčení je výškový polygon, který je definován staničením a výškami lomových bodů tohoto polygonu. Tyto lomové body jsou zaobleny zakružovacími oblouky, tj. parabolou druhého stupně. Podrobné body nivelety tvoří výšky osových bodů v místě jednotlivých příčných řezů. Tyto body se vytýčí podle staničení, pomocí kolíku se označí jejich poloha v ose pozemní komunikace. Jejich výška se pak určí nivelací. Podle těchto bodů se dále vytyčují podrobné body stavebních výkopových a násypových profilů a jejich výšky, viz obr.1.13. Tyto vytyčovací práce se provádějí před začátkem zemních prací.

Po vybudování zemního tělesa se přistoupí k vytýčení a budování jednotlivých vrstev konstrukce vozovky. Zvýšenou pozornost je třeba věnovat příčnému sklonu, min. - max. tloušťce a šířce krytu. Přesné dodržení těchto parametrů při pokládce asfaltových směsí umožňují finišery, jenž jsou vybaveny automatickým nivelačním nebo GPS systémem, který řídí výšku a příčný sklon hladící lišty finišeru. Pokládka asfaltových směsí je realizována pomocí finišerů.

Metody pro vytýčení výškové vytyčovací sítě jsou: geometrická nivelace ze středu, trigonometrické určování výšek,hydrostatické určování výšek.

Podrobné vytýčení se provádí s ohledem na objekt, jehož výšku chceme určit. Tyto práce se obvykle provádějí v přesnosti technické nivelace (TN). Pro přesnější vytýčení provedeme předběžné vytýčení pomocí TN a následně se provede zaměření přesnější metodou. Podrobné vytýčení vychází z relativních výšek, které jsou u pozemních komunikací většinou vztaženy k výšce nivelety. Rozeznáváme tyto vytyčovací úkony:

  • přímky: Body v určité vzdálenosti (např. 20 m), zaměří se hlavy kolíků a uvedou převýšení. Vytýčení provádíme obvykle nivelací, u větších sklonů lze použít teodolit a přímo nastavit sklon.
  • roviny: Vytvoříme čtvercovou síť pomocí kolíků. Následně se zaměří hlavy kolíků a uvedou se rozdíly výšek. V případě pozemních komunikací je nutno vytýčit násypy, zářezy, viz obr. 12. Nejdříve se zaměří skutečný terén, dále se vypočtou objemy a zjistí  výškové rozdíly. Stabilizace se provádí pomocí výškových laviček, které se umísťují pokud možno mimo oblast výstavby. Tím je zabezpečena možnost obnovy bodu v případě jeho poškození.

 

1.1.1.         Geodetická kontrolní měření, měření posunů a přetvoření objektů

Výběr metody měření pro tyto účely závisí na druhu a předpokládané velikosti pohybu či přetvoření, které chceme sledovat, konfiguraci terénu, dostupnosti sledovaného objektu a požadované přesnosti měření. Pohyby a přetvoření lze zjišťovat přímo (jeho měřením) nebo zprostředkovaně (daný pohyb či přetvoření určíme výpočtem z jiných pohybů či přetvoření).

Svislou složku posunu můžeme měřit

  • geometrickou nivelací,
  • hydrostatickou nivelací,
  • trigonometrickou nivelací.

Vodorovný posun lze sledovat

  • určováním polohy bodu na měřických přímkách např. pomocí ordinátometru,
  • trigonometrickými metodami (triangulace, trilaterace, protínáním vpřed),
  • polární metodou,
  • polygonometrií,
  • speciálními metodami, např. metodami na určování naklonění objektů atd.

Sledování prostorových pohybů, tzn. zaznamenání změny polohy bodu v osách x,y,z, můžeme provádět kombinací výškových a polohových měření, ale také v rámci jednoho měření, a to pomocí

  • fotogrametrie,
  • metodou GPS,
  • polární metodou.

1.4      Geodetické činnosti spojené s dokončením stavby a uvedením do provozu

Úloha geodeta v této fázi výstavby souvisí zejména s

  • zhotovením geodetické části dokumentace skutečného provedení stavby,
  • geodetickým bezpečnostním měřením posunů a přetvoření, geodetickým kontrolním měřením, zejména liniových staveb nebo staveb stanovených zvláštními předpisy, viz kap. 1.2.4 a 1.3.3. Naměřené hodnoty lze pro názornost zpracovat různými způsoby, např. graficky, viz obr.1.14 nebo vyjádřením pomocí izolinií, viz obr.1.15. Tyto grafické výstupy mají za úkol přehledně zobrazit průběh sledovaných parametrů.Na základě pravidelného sledování určitých parametrů lze určovat vliv postupu výstavby na podloží či na samotný objekt. Podle výsledku lze pak koordinovat samotný postup výstavby (pokud jsou pro dané parametry stanoveny varovné stavy). Sledováním objektu po dokončení, resp. po uvedení do provozu, lze určit vliv zatížení na objekt, což má význam zejména u složitých či nových konstrukcí.

  • pořízením a doplněním geodetické části dokumentace stávajících stavebních objektů.

There are currently no posts in this category.