6. Інженерно-геодезичні вишукування траси автодороги

   1. Розбивка та зйомка траси

Для виконання розбивочних та знімальних робіт на трасі необхідні: теодоліт, штатив, дві віхи, рулетка чи мірна стрічка, шпильки, молоток, пікетна книжка, таблиці елементарних кругових кривих, журнал тахеометричної зйомки, зошит, олівці.

Перед польовими роботами повторіть перевірки теодоліту та методику геометричного нівелювання (п.2.1, 3.5).

Виконайте розбивку траси, закріплюючи на місцевості пікетні точки через 100 м. В точках повороту траси обмірте теодолітом кути повороту траси β (рис. 7.1). Завдавшись радіусом кривої R, визначте по таблицям елементи кругової кривої Т, К, Д, Б.

Рисунок 7.1 - Елементи кругової кривої

Обрахуйте пікетажне положення головних точок кривої (початок кривої ПК і кінець кривої КК) по формулам

ПК_Пк = ПК_вКп – Т; ПК _КК = ПК_ПК + К;

де ПК_вКп – пікетажне положення вершини кута повороту.

Контроль: ПК_КК = ПК_ВКП + Т - Д.

Наприклад для R = 100,00 м, β = 38⁰34’ та ПК_вКп = ПК2 + 20,00 маємо Т = 34,99; К = 67,31; Д = 2,67; Б = 5,94. Тобто, ПК_ПК = ПК2 + 20,00 – 34,99 = ПК1 + 85,01; ПК_КК= ПК1 + 85,01 + 67,31 = ПК2 + 52,32.

Контроль: ПК_КК = ПК2 + 20,00 + 34,99 – 2,67 = ПК2 + 52,32.

Винесіть на місцевість головні точки кривої (ПК і КК) та продовжить розбивку пікетних точок.

Перпендикулярно осі траси на характерних ділянках закріпіть в 10 і 20 м справа і зліва від осі траси по дві точки. Положення цих точок вкажіть в пікетажній книжці.

Виконайте тахеометричну зйомку (див. п.6) або зйомку методом перпендикулярів смуги шириною до 50 м, що прилягає до траси. Викресліть ситуацію в пікетажній книжці та вкажіть положення характерних точок, необхідних для побудови продольного профілю траси.

2. Нівелювання траси

Для нівелювання траси необхідні: нівелір, штатив, дві рейки, журнал геометричного нівелювання, зошит для обчислень.

Перед нівелюванням траси виконайте перевірки нівеліра (п.2.2).

Виміряйте перевищення між пікетними точками траси по методиці, що описана в п. 3.5, а також пронівелюйте проміжні точки, необхідні для правильної побудову продольного та поперечного профілів.

Нівелювання траси для контролю виконується в прямому та зворотному напрямках. Припустима розбіжність між перевищеннями в

прямому та зворотному ходах – 6 мм.

Результати вимірювань занесіть до журналу геометричного нівелювання (табл. 5.1)

3. Обробка результатів нівелювання траси

Обчисліть в журналі нівелювання середні перевищення.

Виконайте посторінковий контроль (див. п.2). Середні перевищення прямого та зворотного ходів випишіть до «Відомісті обчислення відміток» (табл. 7.1) та обрахуйте нев’язку нівелірного хода по формулі

f _h = h _ПР + h _ЗВ

де h _ПР та h _ЗВ – суми середніх перевищень прямого та зворотного ходів.

Допустима нев’язка ходу обчислюється за формулою

f _{h ПРИП} = ± 50 мм,

де L – довжина нівелірного ходу в кілометрах.

Таблиця 7.1 – Відомість обчисленя відміток пікетних точок траси

№ станції	№ пікета	Відліки по рейці, мм			Перевищення, м			Горизонт прибора, м	Висотні відмітки Z, м
		задні а	перед-ні в	проміж-ні с	розра-ховані h	серед-ні hсер	виправ-лені hвипр
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Прямий хід
1	Rp1 ПК0	2406 7088	1159 5839
2	ПК0 ПК1	1645 6329	1450 6130
3	ПК1 ПК2	1996 6678	1519 6201
4	ПК2 ПК3	1858 6542	1661 6343
5	ПК3 ПК4	1862 6545	2242 6923
6	ПК4 ПК4 +40 ПК5	2414 7096	1220 5904	2001
7	ПК5 ПК6	1942 6624	1707 6389
8	ПК6 ПК7	2386 7070	1649 6329

Продовження таблиці 7.1

1	2	3		4	5	6	7	8	9	10
9	ПК7 ПК8	1490 6172		1696 6376
10	ПК8 ПК9	2029 6713		1471 6151
Зворотній хід
1	ПК9 х1		1575 6257	1985 6667
2	х1 х2		1484 6166	2157 6841
3	х2 х3		1435 6118	2367 7046
4	х3 х4		1877 6560	1972 6655
5	х4 х5		1512 6194	1925 6609
6	х5 х6		1846 6530	1987 6669
7	х6 х7		1602 6284	2397 7075
8	х7 Rp1		1477 6159	2332 7016
Контроль			Σ а =		Σ b =		Σ h =		Σ hсер =
Σ hПР. = 4263 Σ hЗВ = -4312
fh = Σ hПР + Σ hЗВ = 4263 + (-4312) = -49мм
fh прип = fh < fh прип

Якщо f_h ≤ f_{h ПРИП}, то половину фактичної нев'язки зі зворотним знаком нарівно розподілите на середні перевищення прямого ходу (запишіть їх червоним кольором над середніми перевищеннями). У противному випадку перевірте обчислення чи повторно виконайте польові роботи.

Контроль: сума виправлень повинна дорівнювати половині фактичної нев'язки зі зворотним знаком, тобто

∑ ε_h = -f_h / 2

Обчисліть виправлені перевищення прямого ходу

h_випр = h_сер + ε_h ,

де ε_h - виправлення в середні перевищення прямого ходу.

Впишіть в таблицю задану керівником практики відмітку вихідного пікету Z_ПК1. Починаючи від вихідного, послідовно обчислите відмітки пікетів прямого ходу по формулі

Z_n = Z_n-1 + h_{випр. n} ,

Наприклад: Z_{ПК 8} = Z_{ПК 7} + h_{випр ПК 7 – ПК 8} .

Контроль: відмітка останнього пікету дорівнює відмітці репера плюс сума виправлених перевищень прямого ходу, тобто

Z _{ПК 9} = Z_{Rp 1} + ∑ h_{пр.випр}

Визначить відмітку проміжної точки по формулі

Z_{ПК і} = ГП – с_і ,

де с_і – відлік по чорній стороні рейки в проміжній точці;

ГП – горизонт приладу, (висотна відмітка візирного променя нівеліра), визначається по формулі

ГП = Z_N + а_чор ,

де Z_N – висотна відмітка заднього пікету;

а_чор – відлік по чорній стороні рейки на цьому пікеті.

4. Побудова профілю

Викресліть профіль траси на аркушу міліметрового паперу в масштабах: горизонтальний – 1:2000, вертикальний – 1:200, поперечний 1:500. Приклад профілю траси наведений на рис. 7.1.

В графу «Фактичні відмітки» із журналу нівелювання випишіть відмітки пікетів та проміжних точок, округлюючи їх до сантиметрів. Прийміть умовний горизонт (верхня лінія сітки профілю) на 5 – 10 м нижче мінімальної відмітки. В масштабі 1:200 навпроти кожного пікету відкладіть різницю фактичних відміток та умовного горизонту. Вершини перпендикулярів з’єднайте ломаною лінією чорного кольору. Це і буде фактичний профіль місцевості.

5. Проектування автодороги

Проведіть на профілю траси проектну лінію так, щоб зберігався мінімум земляних робіт, а об’єм виїмки приблизно дорівнював об’єму насипки.

На ділянках з однаковим уклоном обрахуйте величину уклону

,

де Z_к^пр, Z_п^пр – проектні відмітки кінцевої і початкової точок ділянки траси з однаковим уклоном (визначаються графічно на профілі після побудови проектної лінії);

d – довжина ділянки траси з однаковим уклоном.

Проектні відмітки проміжних точок обраховуються за формулою:

Z_і^пр = Z_n^пр + i · d_n,

де Z_n^пр – проектна відмітка початкової точки, визначена графічно на профілі;

i – обчислений (чи заданий) проектний ухил траси;

d_n - відстань від початкової точки ділянки з однаковим уклоном до обумовленого пікету.

Визначте робочі відмітки на всіх пікетах і в проміжній точці, користуючись формулою:

h_p = Z_пр – Z_факт ,

і випишіть їх по модулю червоним кольором над проектною лінією, якщо вони характеризують насип (позитивні), і під лінією, якщо вони визначають обсяг виїмки (негативні).

На ділянках з різними знаками робочих відміток h₁ i h₂ обрахуйте відстань від попереднього пікету до точки нульових робіт х та проектну відмітку точки нульових робіт Z_o по формулам

Рисунок 7.1 - Профіль траси

, ,

де h₁ , h₂ – робочі відмітки на пікетах профілю, між якими знаходиться точка нульових робіт;

d₀ - відстань між пікетами;

Z_ПК – проектна відмітка заднього найближчого пікету;

i – проектний (обчислений) уклон траси.

Обраховані відстані х та відмітку точки нульових робіт Н_о запишіть на профілі синім кольором.