GEODETICKÝ MONITORING PŘIROZENÝCH PODZEMNÍCH PROSTOR

Transkript

1 XV. konference SDMG Kutná Hora 2008 GEODETICKÝ MONITORING PŘIROZENÝCH PODZEMNÍCH PROSTOR Pavel Hánek Ilona Janžurová Alena Roušarová (SMALL spol. s r. o.) Podzemní dutiny - Umělé (historické, současné), - přirozené (v ČR asi 2200 známých), - kombinované, - poloha mnohdy neznámá či nejistá ohrožení stability terénu a objektů na něm. Amatérská speleologie - Pozitivní činnost členů České speleologické společnosti, - potřeba bezpečných, snadno ovladatelných, účinných, dostatečně přesných, finančně a časově přijatelných přístrojů a postupů, odpovídajících podmínkám a vzdělání. - Diplomové práce FSv ČVUT v roce Přístroje Třída Měření směrů Měření délek Použití I. II. III. IV. V. VI. vteřinové (dvouvteřinové) teodolity, nejlépe s nucenou centrací teodolity s přesností alespoň minutovou směry obvykle magneticky - buzolní teodolity, závěsný hornický kompas, desítky minut geologickým kompasem (měření z ruky) - odhad na stupně náramkové a kulové kompasy a busoly s odhadem na 5 a více trigonometricky, primitivní úhloměry nebo odhad na mm se zavedením hlavních korekcí pásmem, do 1 cm pásmem na 1-5 cm pásma nebo latě s přesností 5-15 cm provazec, měřické kolo, topofil - přesnost horší než 25 cm pomocí horolezeckých lan, krokování technické práceprorážky hlavní polygony hůře přístupné jeskynní prostory boční chodby, těžko přístupný terén měření pod vodou, měření propastí, expedice hrubý náčrt VII. od oka od oka hrubý náčrt 1

2 Měření směrů a úhlů Hildebrandt Breithaupt BUMON Meopta s kyv. sklon. Frič Breithaupt NECLI / TEMIN FPM FGT3 Měření délek - Šikmé X vodorovné. - Klasická pásma, optické dálkoměry (telemetry příp. s laserem, se základnovou latí), - provazce, - elektronické dálkoměry (totální stanice, nástavce, ruční laserové typu Leica Disto), - speciální, např. Topofil. Měření převýšení a speciální měření - Klasická geometrická nivelace, - trigonometrické měření, - hloubková pásma, příp. lana. 2

3 Speciální měření - Fotogrammetrie, - skenování. (Calidus, Leica Cyrax ) - Radiomaják pro body volných podzemních pořadů. Mapování jeskyně u Rozhraní ČSS, skupina 7-09 Estavela. Jeskyně u Rozhraní (okr. Svitavy) je pseudokrasová opuková jeskyně, zvolené přístroje pro mapování: závěsný hornický kompas, závěsný sklonoměr, geologický kompas, laserový dálkoměr, jeskyně připojena na základní bod jeskyně (ZB); 3D souřadnice ZB určeny povrchovým měřením. Určení základní orientační přímky (ZOP) ZOP před vchodem do jeskyně tvořena body A a ZB, bod ZB je současně základním bodem jeskyně, zřízeny dva zajišťovací body Z1 a Z2, ZOP určena polygonovým pořadem vedeným z TB , polygonový pořad volný (otevřený), proto měřeno dvakrát nezávisle, výška ZB určená technickou nivelací z nejbližšího ověřeného nivelačního bodu ČSNS s kontrolou na další dva body ČSNS. Měření dle Vyhlášky ČBÚ 435/1992Sb. 3

4 První měření polygonového pořadu Klasické (levné) vybavení Pořad veden z TB , orientace na TB , délky měřeny nepřímo, paralakticky, teodolitem Zeiss Theo 010 a základovou latí Zeiss Bala, úhly měřeny teodolitem Zeiss Theo010, 7 bodů polygonového pořadu stabilizováno železnými trubkami a číslováno od č.1, délka pořadu 995m. Druhé měření polygonového pořadu Soudobé (dražší) vybavení Délky i úhly měřeny totální stanicí TOPCON GPT-2006, výchozí bod i orientace stejná jako u prvního měření, délky měřeny protisměrně, úhly měřeny s uzávěrem ve dvou skupinách, body nebyly stabilizovány (ve většině případů použity body z 1. měření), nové body číslovány od č.10, počet vrcholových bodů pořadu 7, délka pořadu 893m. 4

5 Porovnání polygonových pořadů Hodnocení směrníku ZOP Měření I. měření II. měření směrníkσ [gon] 357, ,4550 rozdíl σ [mgon] 19,2 mezní r. [mgon] 31,8 Hodnocení polohových odchylek bodů ZOP Bod A ZB Δ XY [m] 0,151 0,142 Δ XYMez [m] 0,160 0,160 Porovnání měřených délek z 1. a 2. měření mezi body délka [m] I. měření délka [m] II. měření rozdíl délek [mm] A ZB 83,268 83, ZB - Z1 21,941 21,948 7 ZB - Z2 26,967 26,971 4 Mezní rozdíl pro dvojici měření je 38mm. Všechna kriteria přesnosti byla dodržena. Orientace na Slunce Princip metody: zaměření vodorovného úhlu mezi Sluncem a pozemním cílem, měření času v okamžiku cílení, z astronomické ročenky zjištění souřadnic Slunce pro daný okamžik, výpočet astronomického azimutu Slunce, součtem azimutu Slunce s měřeným vodorovným úhlem a meridiánovou konvergencí dostáváme geodetický směrník. 5

6 Porovnání směrníků určeného z měření na Slunce (programem SLUNCE1SLUNCE2) a odvozením ze S-JTSK: metoda směrník [gon] rozdíl [gon] měření na Slunce 341,5046 0,0072 odvození ze S-JTSK 341,4974 Porovnání směrníků určeného z měření na Slunce (souřadnice Slunce získané z internetové ročenky, k výpočtu použity zjednodušené vzorce) a odvozením ze S-JTSK: metoda směrník [gon] rozdíl [gon] měření na Slunce 341,6146 0,1172 odvození ze S-JTSK 341,4974 Speleologické mapování Zaměřen uzavřený polygon závěsnou soupravou, délky laserovým dálkoměrem, podrobné zaměření jeskyně (půdorysy, řezy) ortogonální metodou. Základní bod jeskyně Souřadnice ZB v S-JTSK s nadmořskou výškou v Bpv byly určeny povrchovým měřením. 6

7 Stabilizace měřických bodů Číslování bodů: Skupinové horní patro 1, 2, 3, dolní patro 301, , Větvené odbočka z bodu 2 > 2a, 2b, 2c, Hornický závěsný kompas HILDEBRAND zavěsit na šňůru tak, aby sever na kompasové krabici ležel ve směru postupu měření, čtení na severním konci magnetky (kontrolně na jižním konci), převěsit do druhé polohy tak, aby si háky vyměnily místa. Závěsný sklonoměr Zabezpečení proti sjíždění po šňůře (kolíček, gumička), zavěšení sklonoměru do vzdálenosti jedné třetiny délky od horního konce,resp. 0,42 délky od nižšího bodu, převěsit do druhé polohy tak, aby si háky vyměnily místa. 7

8 Geologický kompas Meopta Vybaven kyvadlovým svahoměrem, proto třeba svislé postavení, pouze se přikládá k měřické šňůře. Vztah mezi magnetickou orientací a geodetickým směrníkem v S-JTSK s i, i A i, i 1 C d s i,i+1 je geodetický směrník v S-JTSK z bodu i na bod i+1 A i,i+1 je měřený magnetický azimut od severní větve ve stupních z bodu i na bod i+1 C je velikost meridiánové konvergence d je velikost magnetické deklinace. Určení polygonového pořadu v podzemních prostorách vyrovnání souřadnicových rozdílů, souřadnice měřických bodů v S-JTSK, nadmořská výška měřických bodů v Bpv. 8

9 Kontrola magnetického azimutu b 1, b 2 - důlní teodolit Zeiss Theo120 A 1, A 2, A c - hornický kompas A A b 25 C 2 1 A A b 10 C mezní odchylka Zpracování v programu THERION Ukázka textového editoru Ukázka mapového editoru 9

10 Ukázka kompilátoru 10

11 Děkujeme vám za pozornost. Referát byl zpracován s podporou projektu GA ČR č. 103/07/0246 Sledování pohybu svahů a numerické modelování stability svahu v reálném čase. 11