Wyznaczanie przemieszczeń pionowych metodą niwelacji hydrostatycznej przy zmiennym położeniu sensora referencyjnego

Abstrakt

Wyznaczanie przemieszczeń i odkształceń obiektów jest aktualnym problemem współczesnej geodezji inżynieryjnej. Jednym z najważniejszych etapów takich prac, jest problem lokalizacji stabilnych punktów referencyjnych w stosunku, do których wyznaczane będą przemieszczenia pozostałych punktów kontrolowanych. Punkty referencyjne muszą zachować stabilność swojego położenia, aby uzyskiwane wyniki pomiarów były wiarygodne. Zasadą jest, że punkty referencyjne lokalizowane są poza strefami wpływu przemieszczającego i deformującego się obiektu. Celem wyznaczania przemieszczeń można wykorzystać między innymi: systemy satelitarne GNSS, tachimetry, niwelację precyzyjną oraz hydrostatyczną, naziemny skaning laserowy, itp. System niwelacji hydrostatycznej (HLS) pozwala na wyznaczanie przemieszczeń pionowych z wysoką dokładnością (rzędu setnych części milimetra). Takie dokładności powodują, że HLSs są bardzo szeroko wykorzystywane zwłaszcza w monitoringu struktur inżynierskich. Przykładem wykorzystania HLS jest między innymi monitoring: tam [11], mostów i wiaduktów [2,5,11], budowli usytuowanych w pobliżu głębokich wykopów występujących podczas budowy tunelu [14], hal sportowych [15], jak również monitoringu synchrotronu CERN [1,10,11], stopy fundamentowej wież i masztów [18], kościołów [12,13], itp. Realizując HLS najczęściej zakłada się, że jeden z punktów wraz z umieszczonym na nim sensorem nie będzie zmieniał swojego położenia i względem tego punktu będą wyznaczane przemieszczenia pozostałych sensorów umieszczonych na punktach kontrolowanych. Taki sensor jest traktowany jako sensor referencyjny (RS). Trudnym zadaniem jest jednak określenie stałości położenia takiego sensora.