Jak wykonuje się pomiar objętości mas ziemnych?
Pomiar objętości mas ziemnych, nazywany również pomiarem kubatury, wykonuje się w celu określenia ilości gruntu znajdującego się w wykopie, nasypie, hałdzie lub na obszarze objętym robotami ziemnymi. Jako geodeta wykonujący tego typu pomiary zwracam szczególną uwagę na to, aby dane terenowe były odpowiednio dokładne i pozwalały jednoznacznie odtworzyć rzeczywiste ukształtowanie powierzchni. Ma to znaczenie zarówno przy rozliczaniu wykonanych robót, jak i kontroli zgodności prac z projektem.
Jakie dane są potrzebne do obliczenia objętości?
Podstawą obliczeń jest dokładne określenie powierzchni terenu. W zależności od rodzaju zlecenia może to być istniejący teren przed rozpoczęciem robót oraz powierzchnia po ich wykonaniu albo teren istniejący i powierzchnia projektowana.
Podczas pomiaru pozyskuje się przede wszystkim współrzędne X, Y oraz wysokość Z charakterystycznych punktów terenu. Ich liczba i rozmieszczenie mają bezpośredni wpływ na dokładność późniejszego modelu. Punkty należy mierzyć gęściej w miejscach, w których teren gwałtownie zmienia wysokość, np. na krawędziach wykopów, skarpach, załamaniach terenu czy granicach hałd. Samo zebranie dużej liczby przypadkowych punktów nie gwarantuje więc poprawnego wyniku.
Czym wykonuje się pomiar mas ziemnych?
W praktyce, jako lokalny geodeta z Poznania, wykorzystuję przede wszystkim odbiorniki GNSS RTK oraz tachimetry, a przy większych powierzchniach również drony z kamerą fotogrametryczną lub skanerem laserowym. Dobór technologii zawsze uzależniam od wielkości i charakteru mierzonego obszaru oraz wymaganej dokładności pomiaru.
GNSS RTK pozwala szybko określić współrzędne punktów z dokładnością odpowiednią do wielu typowych prac geodezyjnych. Tachimetr sprawdza się szczególnie tam, gdzie występują przeszkody ograniczające pomiar satelitarny lub wymagane jest bardzo precyzyjne odwzorowanie wybranych elementów. Z kolei fotogrametria i skaning pozwalają pozyskać bardzo dużą liczbę punktów w krótkim czasie, co jest szczególnie korzystne przy pomiarach dużych hałd, placów budowy czy wyrobisk.
Jak oblicza się kubaturę?
Po wykonaniu pomiaru dane terenowe są importowane do programu geodezyjnego. Na ich podstawie tworzony jest numeryczny model terenu, najczęściej w postaci nieregularnej siatki trójkątów TIN. Następnie porównuje się dwie powierzchnie — na przykład teren pomierzony przed rozpoczęciem wykopu oraz powierzchnię po wykonaniu prac.
Program oblicza różnice wysokości pomiędzy powierzchniami i na tej podstawie określa objętość. Wynik może zostać podany oddzielnie dla wykopu i nasypu, a w przypadku hałd lub pryzm również jako całkowita kubatura materiału. Opracowanie może zawierać także mapę różnicową, przekroje oraz model 3D.
Pomiar przed i po wykonaniu robót
W przypadku rozliczania robót ziemnych szczególnie istotne jest wykonanie pomiaru w odpowiednim momencie. Jeżeli chcemy określić rzeczywistą ilość przemieszczonego gruntu, najlepiej dysponować pomiarem stanu początkowego oraz pomiarem powykonawczym.
Dzięki temu można porównać obie powierzchnie i wyznaczyć faktyczną kubaturę. Należy przy tym zachować ten sam układ współrzędnych, układ wysokościowy oraz odpowiednią metodę opracowania danych. Pozwala to uniknąć błędów wynikających z porównywania niejednorodnych materiałów pomiarowych.
Od czego zależy dokładność wyniku?
Na końcową dokładność wpływa nie tylko sprzęt geodezyjny. Bardzo ważne są jakość pomiaru, rozmieszczenie punktów, sposób zbudowania modelu powierzchni oraz poprawne określenie granic obszaru, dla którego wykonywana jest kubatura.
Trzeba również pamiętać, że wynik pomiaru geometrycznego nie zawsze oznacza dokładną ilość materiału, która została wywieziona lub dostarczona. Grunt po odspojeniu zwiększa swoją objętość, a po zagęszczeniu ją zmniejsza. Dlatego przy rozliczeniach należy jednoznacznie określić, w jakim stanie objętość jest mierzona i jakie założenia przyjęto do obliczeń.
Dlaczego warto zlecić pomiar geodecie?
Profesjonalny pomiar mas ziemnych to nie tylko zebranie punktów i podanie jednej wartości w metrach sześciennych. Geodeta odpowiada również za właściwe przygotowanie pomiaru, kontrolę danych, prawidłowe odwzorowanie powierzchni oraz dobór metody obliczeniowej.
Dokładnie wykonana dokumentacja daje inwestorowi, wykonawcy lub kierownikowi budowy wiarygodną podstawę do rozliczenia robót ziemnych. W przypadku dużych inwestycji nawet niewielki błąd w określeniu powierzchni może przełożyć się na znaczącą różnicę w kubaturze, dlatego pomiar powinien być wykonany z odpowiednią dokładnością i dostosowany do konkretnego rodzaju prac.