Geodezija u Niskogradnji -Sadrzaj Zagreb

Zagreb, 2010.

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU, GEODETSKI FAKULTET

ZDRAVKO KAPOVIĆ

GEODEZIJA U NISKOGRADNJI

Geodezija u niskogradnji

ii

UDŽBENICI SVEUČILIŠTA U ZAGREBU MANUALIA UNIVERSITATIS STUDIORUM ZAGRABIENSIS


iii

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU, GEODETSKI FAKULTET

Zdravko Kapović

GEODEZIJA U NISKOGRADNJI


iv

Izdavač: Sveučilište u Zagrebu, Geodetski fakultet

Tehnički urednik:

Mr. sc. Rinaldo Paar

Rješenje korica:

Marija Mihalić Orešić, dipl. ing. arh.

Recenzenti:

Prof. dr. sc. Marko Džapo

Prof. dr. sc. Gorana Novaković Prof. dr. sc. Damir Pološki

Tisak:

Grafika MARKULIN, Lukavec, Dolenska 32, Donja Lomnica

Naklada:

500 primjeraka

Objavljivanje ovoga sveučilišnog udžbenika odobrio je Senat Sveučilišta u Zagrebu odlukom klasa: 032-01/09-01/70, ur.broj:

380-04/38-10-4, na sjednici Senata od 9. veljače 2010.

CIP zapis dostupan u računalnom katalogu Nacionalne i sveučilišne knjižnice u Zagrebu pod brojem 732152.

ISBN 978-953-6082-13-1

Copyright © Zdravko Kapović, Zagreb, 2010. – sva prava pridržana.

Udžbenik u cjelini ili njegovi pojedini dijelovi ne smije se analogno ili digitalno

umnožavati, fotokopirati, skenirati i na bilo koji drugačiji način reproducirati, bez izričitog pisanog dopuštenja autora.


v

PREDGOVOR U svojem tridesettrogodišnjem znanstvenom, nastavnom i stručnom radu na Geodetskom fakultetu bavim se geodezijom u graditeljstvu. Sve svoje rukopise, predavanja, istraživanja i spoznaje ovim sam udžbenikom objedinio u cjelinu. Nadam se da će biti zanimljiv, čitljiv i lako prihvatljiv.

Iako je udžbenik napisan s osnovnom namjerom da studentima Geodetskog fakulteta dade cjelovitu informaciju o geodetskim radovima u području niskogradnje, vjerujem da će se njime koristiti kolege iz geodetske prakse te stručnjaci iz drugih tehničkih područja koji se bave granom graditeljstva.

Geodezija u niskogradnji zanimljivo je i zahtjevno područje s velikom količinom znanstvene i stručne građe. Trebalo je procijeniti što i koliko građe obuhvatiti udžbenikom, sagledati problematiku iz svih mogućih perspektiva, te na temelju praktičnog i nastavnog iskustva stvoriti zaokruženu cjelinu. Koliko sam u tome uspio, reći ćete svi vi koji se ovom knjigom budete služili.

U uvodu je naglašeno da je geodezija vrlo živa i intenzivna djelatnost u kojoj se, vrlo brzo pojavljuju nove tehnologije i instrumenti s novim mogućnostima pa je, sve napisano u ovom udžbeniku, odraz vremena u kojem je nastalo. Uvjeren sam da će ovaj udžbenik biti dobra podloga za lakše prihvaćanje novih tehnologija, koje neminovno dolaze.

Zbog svojih specifičnosti prometnice se, kao gospodarsko-prometni objekt, razlikuju od drugih građevinskih objekata. Specifične su zbog svoje duljine, zbog izvođenja velikih zemljanih radova, sudjelovanja većeg broja ljudi, izgradnje mnogih pratećih i uslužnih objekata u trasi i oko trase te zbog velikih imovinsko-pravnih zahvata povezanih s izvlaštenjem.

Izgradnja prometnice, kao i bilo kojega drugoga građevinskog objekta, provodi se isključivo na temelju dokumenata prostornog uređenja. Treba prijeći put od lokacijske dozvole, preko građevinske i uporabne dozvole do upisa objekta u nadležne katastarske i zemljišnoknjižne operate. Vjerujem da sam uspio prikazati postupak, "korak po korak", od ideje do legalizacije izgrađene prometnice. U tome mi je pomoglo i dragocjeno iskustvo koje sam stekao radeći u Institutu IGH, d. d.

Imam višegodišnje iskustvo u pisanju članaka, ali je ovaj udžbenik ipak prvijenac, pa sam svjestan da će biti nedostataka. Unaprijed zahvaljujem svim dobronamjernim kritičarima koji će me upozoriti na nedostatke, pogreške ili propuste.

Ništa u životu, pa tako ni ovaj udžbenik, nije djelo pojedinca. Stvarao sam ga uz pomoć suradnika i prijatelja te uz veliku potporu moje obitelji, poglavito supruge Jadranke. Prigoda je, jednom riječju, svima njima reći – HVALA.


vi

Zahvaljujem recenzentu prof. dr. sc. Damiru Pološkom na savjesno obavljenoj recenziji, na pažljivom pregledu rukopisa te na korisnim savjetima. Posebno zahvaljujem recenzentima prof. dr. sc. Marku Džapi i prof. dr. sc. Gorani Novaković koji su mi detaljnim i savjesnim pregledom rukopisa, svojim primjedbama i sugestijama mnogo pomogli u konačnom oblikovanju udžbenika. Zahvaljujem kolegama Marijanu Ratkajcu, dipl. ing. geod. i Draganu Furiću, dipl. ing. geod. na vrlo korisnim primjedbama.

Zahvalu upućujem suradnicima i asistentima Anti Marendiću i Krešimiru Babiću, a poglavito mr. sc. Rinaldu Paaru, koji je ujedno i tehnički urednik udžbenika, na velikoj pomoći pri izradi slika, dijagrama i tablica. Zahvale upućujem i svima onima koji su mi, na bilo koji način, pomogli u pisanju ovoga udžbenika.

Na kraju, osjećam zadovoljstvo jer sam završio poprilično zahtjevnu zadaću. Bilo je to moguće samo uz maksimalnu suradnju i pomoć moje obitelji, prijatelja, suradnika i kolega, na koje sam posebno ponosan.

U Zagrebu, 24. ožujka 2010. Zdravko Kapović


vii

S A D R Ž A J

1 PROMET I PROSTORNO PLANIRANJE ................................................... 1

1.1 UVOD .................................................................................................... 1 1.2 GLAVNE OKOLNOSTI UREĐENOG PROMETA ......................................... 1 1.3 PROCJENA ISPLATIVOSTI IZGRADNJE PROMETNIH SUSTAVA ................ 3 1.4 CESTOVNI PROMET ............................................................................... 4 1.5 AUTOCESTE I CESTE RH ....................................................................... 6 1.6 JAVNE CESTE KAO OPĆE DOBRO ........................................................... 9

2 OPĆI POJMOVI I ODREDBE .................................................................... 10

2.1 UVOD .................................................................................................. 10 2.2 DEFINICIJE NEKIH OPĆIH POJMOVA .................................................... 10 2.3 PROJEKTNA DOKUMENTACIJA NA GRADILIŠTU .................................. 14 2.4 PRIPREMA GRADNJE ........................................................................... 15 2.5 GEODETSKI RADOVI VEZANI UZ GRAĐENJE PROMETNICA ................. 16 2.6 ISKOLČENJE TRASE ............................................................................. 17

3 GEODETSKI RADOVI ZA POJEDINE FAZE PROJEKTIRANJA I GRADNJE PROMETNICA ......................................................................... 19

3.1 UVOD .................................................................................................. 19 3.2 ISTRAŽNI RADOVI ............................................................................... 19 3.3 DIJELOVI IDEJNOG I GLAVNOG PROJEKTA .......................................... 20 3.4 IZVLAŠTENJE I PARCELACIJSKI ELABORAT ........................................ 25 3.5 GRAĐEVNA ČESTICA .......................................................................... 28 3.6 REDOSLIJED UPRAVNIH POSTUPAKA PRI IZGRADNJI PROMETNICA .... 29

4 PROJEKTIRANJE PROMETNICA ............................................................ 32

4.1 UVOD .................................................................................................. 32 4.2 NULTA LINIJA ..................................................................................... 32 4.3 PRAVAC KAO DIO TRASE .................................................................... 34

4.3.1 Poprečni nagib .............................................................................. 34 4.4 KRUŽNI LUK KAO DIO TRASE ............................................................. 35

4.4.1 Računanje glavnih elemenata kružnog luka ................................. 36 4.5 PRIJELAZNE KRIVINE .......................................................................... 37 4.6 PRIJELAZNA RAMPA NADVIŠENJA ...................................................... 40

4.6.1 Klotoida kao prijelazna krivina ..................................................... 43 4.6.2 Kubna parabola kao prijelazna krivina ......................................... 45

4.7 ZAOKRETNICE .................................................................................... 48 4.8 ZAOBLJENJE NIVELETE ....................................................................... 50

4.8.1 Zaobljenje nivelete po izrazima za kružni luk .............................. 51 4.8.2 Zaobljenje nivelete parabolom sa simetričnim tangentama .......... 54 4.8.3 Točka obrata ................................................................................. 58


viii

4.9 CAD U PROJEKTIRANJU PROMETNICA ................................................ 61 4.9.1 Modeliranje prometnica ................................................................ 61 4.9.2 Stacioniranje trase ......................................................................... 64

5 ELEMENTI ISKOLČENJA ......................................................................... 74

5.1 UVOD .................................................................................................. 74 5.2 ODREĐIVANJE ELEMENATA ISKOLČENJA ........................................... 74 5.3 ISKOLČENJE HORIZONTALNOGA KUTA, DULJINE I VISINE .................. 74

5.3.1 Iskolčenje horizontalnoga kuta ..................................................... 75 5.3.2 Iskolčenje duljine .......................................................................... 76 5.3.3 Iskolčenje visine (visinske razlike) ............................................... 77

5.4 METODE ISKOLČENJA TOČKE ............................................................. 78 5.4.1 Iskolčenje točke polarnom metodom ............................................ 78 5.4.2 Iskolčenje točke presjekom linija .................................................. 79 5.4.3 GNSS RTK metoda iskolčenja točaka .......................................... 80 5.4.4 Iskolčenje točke sa slobodnog stajališta ....................................... 82

5.5 METODE ISKOLČENJA PRAVCA ........................................................... 83 5.5.1 Iskolčenje pravca kad se krajnje točke dogledaju ......................... 83 5.5.2 Iskolčenje pravca kad se krajnje točke ne dogledaju .................... 83

5.5.2.1 Iskolčenje pravca u produžetku zadanog pravca ................ 83 5.5.2.2 Iskolčenje pravca – poligonalno rješenje ............................ 84 5.5.2.3 Iskolčenje pravca primjenom "pomoćne točke" ................. 85

6 ISKOLČENJE TRASE ................................................................................ 88

6.1 UVOD .................................................................................................. 88 6.2 OPERATIVNI POLIGON ........................................................................ 88 6.3 ISKOLČENJE TRASE POLARNOM METODOM ........................................ 90 6.4 STACIONIRANJE TRASE ....................................................................... 93 6.5 IZMJERA UZDUŽNOG PROFILA ............................................................ 93 6.6 IZMJERA POPREČNIH PROFILA ............................................................ 95 6.7 ISKOLČENJE PROJEKTIRANIH POPREČNIH PROFILA ............................ 97

6.7.1 Iskolčenje profila u usjeku ............................................................ 98 6.7.2 Iskolčenje profila u nasipu .......................................................... 100

6.8 IZRAČUN VOLUMENA – KUBATURA .................................................. 101 6.8.1 Metoda poprečnih profila ............................................................ 102 6.8.2 Metoda prizmi ............................................................................. 102

7 GEODETSKE MREŽE ZA POSEBNE NAMJENE ................................. 104

7.1 UVOD ................................................................................................ 104 7.2 PROJEKTIRANJE GEODETSKE MREŽE ZA POSEBNE NAMJENE ........... 104

7.2.1 Analiza geodetske mreže ............................................................ 107 8 GEODETSKI RADOVI PRI PROJEKTIRANJU I GRADNJI

MOSTOVA ................................................................................................ 115

8.1 UVOD ................................................................................................ 115


ix

8.2 OPĆI PRIKAZ GEODETSKIH RADOVA NA MOSTU ............................... 120 8.3 HIDROMETRIJSKA MJERENJA ZA POTREBE PROJEKTA MOSTA .......... 122

8.3.1 Određivanje pada vodotoka ........................................................ 122 8.3.2 Brzina toka vode ......................................................................... 123 8.3.3 Izmjera poprečnih profila vodotoka ............................................ 124 8.3.4 Klasične metode mjerenja dubina ............................................... 125 8.3.5 Akustičko mjerenje dubina ......................................................... 126 8.3.6 Položajno određivanje točaka pri mjerenju dubina ..................... 127

8.4 GEODETSKA OSNOVA ZA GRADNJU MOSTA ...................................... 130 8.4.1 Visinska osnova za potrebe gradnje mosta ................................. 133 8.4.2 Prijenos visine preko vodotoka geometrijskim nivelmanom ...... 134 8.4.3 Prijenos visine preko vodotoka trigonometrijskim

nivelmanom ................................................................................ 134 8.5 ISKOLČENJE MOSTA .......................................................................... 136 8.6 IZGRADNJA STUPOVA MOSTA ........................................................... 137 8.7 PROBNO ISPITIVANJE MOSTOVA ....................................................... 141

9 GEODETSKI RADOVI PRI GRADNJI TUNELA ................................... 147

9.1 UVOD ................................................................................................ 147 9.2 OSNOVNI POJMOVI O TUNELU .......................................................... 150 9.3 GEODETSKA OSNOVA TUNELA ......................................................... 153

9.3.1 Nadzemna geodetska osnova ...................................................... 154 9.3.1.1 Izračun potrebne točnosti geodetske osnove .................... 156 9.3.1.2 Izračun točnosti nadzemne geodetske osnove .................. 159 9.3.1.3 Izračun preciznosti orijentacije geodetske osnove u

tunelu ................................................................................ 159 9.3.2 Podzemna poligonometrija ......................................................... 160

9.3.2.1 Pogreška početnoga smjernoga kuta ................................. 163 9.3.2.2 Preciznost podzemne poligonometrije .............................. 165

9.3.3 Geodetska žiroskopska mjerenja ................................................. 166 9.3.3.1 Primjer žiroskopskog mjerenja ......................................... 167

9.3.4 Mjerenje duljina .......................................................................... 168 9.3.5 Projekt visinskih točaka tunela ................................................... 168

9.4 IZMJERA POPREČNIH PROFILA U TUNELU ......................................... 170 9.4.1 Prekoprofilni i podprofilni iskop ................................................ 171 9.4.2 Geodetska kontrola profila i ravnost površina slojeva

kolničke konstrukcije .................................................................. 175 IZVORNICI ..................................................................................................... 176

KAZALO POJMOVA ..................................................................................... 181

Documents

Geodezija u Niskogradnji -Sadrzaj Zagreb