методичка по геодезии

HKi+ 1 - пикетажное значение начала кривой, расположенного после прямой вставки;

КKi - пикетажное значение конца кривой, расположенного перед прямой вставкой; Н- нестандартность пикетов трассы, если она есть.

В нашем случае один из пикетов трассы (ПК 4) имеет длину не 100м, а 125 м. В этом случая нестандартность Н=25м. Учет ее производится на участке трассы между вершинами первого и второго угла поворота.

П2 = НК2 – КК1 + Н = 500,40 – 369,23 + 25 = 156,17 м.

Остальные прямые вставки подсчитаны нами ранее в п. 7 и п. 20 раздела 3.2.

Графа 14 -рассчитывают по формуле

где Si - расстояние между вершинами;

ВУ i + 1 - пикетажное значение последует ей вершины угла поворота;

ВУ i - пикетажное значение предыдущей вершины угла поворота; Д4 - домер предыдущей кривой;

Н - нестандартность пикетов трассы между вершинами углов поворота, если она есть.

Например: S 2/1 =555 - 218 + 3,79 + 25 = 365, 79 м.

Графа 15 -рассчитывают дирекционные углы прямых вставок трассы по формуле

αj = αj-1 ± θ,

где αj - значение дирекционного угла после угла поворота трассы; αj-1 - значение дирекционного угла перед углом поворота трассы;

θ - угол поворота трассы с учетом его направления; направо (+) или налево (-).

Графа 16 - вычисляют румбы направлений, используя взаимосвязь румбов и дирекционных углов.

После заполнения граф ведомости прямых и кривых производят её контроль так, как его указано в прил. 2.

11

3.4. Построение плана трассы

План трассы наносят на карту в районе изысканий. В учебной работе ограничиваются построением элементов плана трассы в масштабе 1:5000 с ориентировкой по румбу начального направления. Образец оформления плана приведен в прил. 3.

На бумаге формата А3 мм трассу наносят по расстояниям между вершинами и румбам направлений. Отступив сверху и от края листа, проводят линию осевого меридиана. Сообразуясь с общим направлением трассы, намечают положение начальной точки ПКО так, чтобы вся трасса в дальнейшем уместилась на листе чертежа. На рис. 2 приведены возможные варианты расположения трассы; в точке ПКО проводят линию осевого меридиана и откладывают от неё румб начального направления. На полученном направлении от начальной точки трассы ПКО, в масштабе 1:5000, откладывает расстояние от ПКО до первого угла поворота (в нашем примере оно равно 218 м), получают положение вершины угла поворота I (ВУ №1). В этой точке проводят линию осевого меридиана, откладывают румб следующего направления и расстояние между ВУ №1 и ВУ №2, равное S 2/1 , с учетом нестандартного пикета, равного 125,00 м, после чего получают положение вершины угла поворота 2 (ВУ №2).

Рис. 2

Подобным образом получают положение ВУ №3 и ПК 11. Расположив схему трассы примерно посредине листа, в местах поворота разбивают кривые.

В контрольной работе кривые строят следующим образом: по обе стороны от каждой из вершин углов поворота откладывают тангенсы (см. рис. 2). Из полученных точек восстанавливают перпендикуляры к сторонам угла. Пересечение перпендикуляров является центром окружности с радиусом, равным проектному.

На сторонах перпендикуляров выписывают значения качала кривой ПК 0+62,98, конца кривой ПК 3+69,23, радиуса (см. прил. 3). Если радиус большой, то восстановленные перпендикуляры пересекаются за пределами листа бумаги. В этом случае кривую вычерчивает по трем точкам - началу, концу и середине кривой. Середину кривой находят так: угол β делят пополам при помощи транспортира, откладывают значение биссектрисы и получают положение середины кривой.

12

Рис. 3 На плане трассы подписывают номера пикетов, которые отмечают штрихами дли-

ной в два миллиметра. Положение пикетов на трассе строят графически. Ситуацию на плане составляют по данным пикетажного журнала и показывают привязку трассы к реперам.

3.5. Обработка журнала геометрического нивелирования.

Обработка журнала нивелирования сводится к вычислению отметок связующих и промежуточных точек трассы. Отметки связующих точек вычисляют через превышения, отметки промежуточных точек - через горизонт инструмента. Пример обработки журнала нивелирования приведен в прил. 4.

При обработке журнала следует иметь в виду, что на каждой связующей станции прямого и обратного ходов отсчеты по рейдам на связующих точках брались по черной и красной сторонам рейки, а для промежуточных точек прямого хода - только по черной стороне рейки. Обработку рекомендуется проводить в следующей последовательности:

1.В журнал нивелирования из индивидуального задания выписывают отсчеты по рейке в каждой точке, т.е. заполняют графы 1 + 5 журнала, в графу 11 выписывают отметку репера 1. Запись производится карандашом.

2.На каждой станции прямого и обратного ходов вычисляют превышения по черной и красной сторонам рейки между связующими точками по формуле:

h = a - b

13

где

a- отсчет по задней,

b - отсчет по передней рейкам.

Результат вычисления записывают в графу 5 или 6. Если расхождения между превышениями, определенными по красной и черной сторонам рейки, не превышают 5 мм, то вычисляют среднее превышение hср , округляя его до целых миллиметров. Результат записывают в графу 7 или 8 с учетом знака превышения.

3. Для контроля правильности вычислений в журнале выполняют постраничный контроль. Для этого на каждой странице журнала подсчитывают сумму

задних отсчетов (		), сумму передних отсчетов (	), алгебраические суммы
превышений (		) и средних превышений (	). Рассчитывают величины
(	), 0,5	Если в вычислениях на данной странице не было допущено

ошибок, то должны выполняться равенства

Первое равенство должно выполняться тождественно, второе с точностью до 1-2 мм за счет округлений при расчете средних превышений.

4. Производят вычисление невязки нивелирного хода. В данной работе производилось нивелирование разомкнутого хода, опирающегося на реперы №1 и 2, невязка которого рассчитывается по формуле

где	- сумма средних превышений по обратному нивелирному ходу,

-сумма средних превышений по прямому нивелирному ходу.

5.Вычисляют значение допустимой невязки для данного нивелирного хода, нивелирование которого выполнялось техническим нивелированием по формуле

где h- число станций в ходе.

Все расчеты, связанные с определением фактической и допустимой невязок, записывают на последней странице журнала нивелирования.

6. Сравнивают фактическую невязку хода с допустимой, и если производят исправление средних превышений по ходу, внося в них по-

правки – Sh . Для этого невязку fh c обратным знаком распределяют примерно поровну между средними превышениями с точностью до миллиметра. Если невязка не верна(число миллиметров в невязке меньше количества превышении), то некоторые превышения в начале и в конце хода оставляют без поправок. Поправки записывают в

14

графе 8 вид средними превышениями с учетом знака поправки, контролируя, чтобы сумма всех поправок равнялась невязке с обратным знаком.

7. Последовательно от отметки репера №1 вычисляют отметки связующих точек хода по формуле

Hi+1 = Hi ± ( hср ± δh)

где Hi+1; Hi - соответственно отметки последующей ж предыдущей связующих точек;

( hср ± δh)- исправленное превышение между двумя точками. При расчете по данной формуле необходимо привести слагаемые в единую размерность - метры. Рассчитанные отметки связующих точек записывают в графу 9. Контролем правильности расчетов является получение в результате вычислений известной отметки репера № 1.

8. Вычисляют горизонты инструмента для тех станций, с которых проводилось нивелирование промежуточных точек по формуле

ГИ = Нj+aj ,

где Нj –отметка предыдущей связующей точки a i-верхний отсчет по рейки на эту точку.

Значение горизонта инструмента записывают в графу 9.

9. Вычисляют отметки промежуточных точек по формуле

Нс = ГИ – сi

где сi - отсчет по рейке на промежуточную точку.

Отметки промежуточных точек записывают в соответствующие строки графы 11.

3.6. Построение продольного профиля трассы

Продольный профиль отроится по данным пикетажного журнала и журнала нивелирования. Профиль строят на листе миллиметровой бумаги размером 297x800 мм в горизонтальном масштабе М1:2000 и вертикальном масштабе М1:200. Сначала профиль составляют в карандаше, выполняя все необходимые построения тонкими линиями, закончив построения, профиль оформляет в туши так, как его показано в прил.6.

Построения и расчеты выполняют в следующей последовательности:

1. В нижней части листа миллиметровой бумаги вычерчивают сетку (разграфку) профиля, состоящую из шести горизонтальных граф, размеры которых приведены в прил. 6. На формате должны быть основная надпись, поперечный и продольный профили.

15

Такой вид профильной сетки является несколько измененным и сокращенным в сравнении с нормативной разграфкой в связи с учебным характером выполняемой работы.

Верхняя линия профильной сетки называется линией условного горизонта. Ее следует вычерчивать на утолщенной горизонтальной линии миллиметровой бумаги; начало линии условного горизонта располагают также на одной из утолщенных вертикальных линий миллиметровки.

2. По данным пикетажного журнала и журнала нивелирования заполняют графу расстояний, откладывая в ней горизонтальные расстояния в масштабе 1:2000. Плановое положение всех пикетов и плюсовых точек фиксируют в этой графе вертикальными отрезками (перегородками). Вертикальные отрезки, обозначающие пикеты, в масштабе 1:2000 проводятся через каждые 5 см и должны попасть на утолщенные вертикальные линии миллиметровки. Под нижней линией графы расстояний, называемой линией пикетажа, подписывают номера пикетов. Пикетажные значения плюсовых точек не подписывают, но между вертикальными перегородками в графе расстояния записывают горизонтальные расстояния между каждыми двумя соседними точками профиля. Если между соседними пикетами плюсовых точек нет, то расстояние 100 м в графе расстояний не записывают.

3.Заполняют графу отметки земли, выписывая в нее из графы "отметка" журнала нивелирования отметки пронивелированных точек поверхности земли. При записи отметки округляют до сотых долей метра.

4.По отметкам земли строят линию продольного профиля местности, откладывая отметки точек в масштабе 1:200 вверх от линии условного горизонта. Отметку условного горизонта выбирают из расчёта того, чтобы ока была кратной 10 м и такой, чтобы самая низкая точка профиля отстояла от линии условного горизонта не блике чем на 4 см (превышение на местности 8 м). Эту отметку записывают левее начальной точки линии условного горизонта.

Отметки всех пронивелированных точек строят на перпендикулярах к линии условного горизонта, откладывая от этой линии в масштабе 1:200 соответствующие разности отметок земли и отметки линии условного горизонта, для удобства построений на профиле слева можно нанести вспомогательный вертикальный масштаб, подписав его через каждый сантиметр по вертикали значениями отметок через 2 м, начиная от отметки условного горизонта.

5.Графу "ситуация" заполняют по данным пикетажного журнала. Посредине гра-

фы проводят ось дороги, условно развернутую в прямую линию, и в масштабе 1:2000 строят план полосы местности, прилегающей к трассе. Вместо изображения условных знаков угодий обычно пишут соответствующие названия: "луг", "выгон" и т.п. Короткими стрелками показывают направления основных скатов местности.

16

6. В графе "План трассы" показывают положение прямых и кривых участков трассы. Графа заполняется по данным ведомости прямых и кривых. Посредине графы проводят прямую линию, которая изображает положение всех прямых участков трассы. Вверх и вниз от неё смещают криволинейные участки трассы. Для этого на прямой в масштабе 1:2000 откладывают рассчитанные пикетажные значения начала и конца каждой кривой. Из полученных точек опускают перпендикуляры на линию пикетажа. Вдоль перпендикуляров записывают расстояния от начала и конца кривой до ближайшего заднего и переднего пикетов.

Кривые условно обозначают скобками, обращенными при поворотах трассы вправо - выпуклостью вверх, а при поворотах ее влево - выпуклостью вниз. Под каждой кривой записывают значения ее элементов. Над серединой каждой прямой вставки трассы выписывают ее длину, а под ней - ее румб.

для изображения километрового указателя на ПКО от линии пикетажа опускают перпендикуляр длиной 17 мм, на конце которого вычерчивают окружность диаметром 5* мм и её правую половину заливают тушью.

7.Примерно в 1,5 см над линией профиля показывают положение репера. Для этого проводят вертикальные отрезки длиной около 2 см, вдоль которых - слева и справа - записывают прямоугольные координаты репера относительно трассы. На горизонтальной черте сверху указывают номер репера и его отметку.

8.Производят построение продольного профиля проектной линии в соответствии

сданными индивидуального задания по рабочей отметке на ПКО и предельном уклоне проектируемой автодороги. При проектировании линии продольного профиля стремятся выполнить условие минимальности объёма земляных работ.

Этот принцип может быть реализован, если суммарный объём выемок и насыпей по продольному профилю будет запроектирован примерно равным.

Проектную отметку на ПКО вычисляют по формуле

где - проектная отметка ПКО; отметка земли ПКО;

рабочая отметка на ПКО, взятая ив индивидуального задания.

Вычисленную проектную отметку ПКО записывают в графу «Проектные отметки» и наносят на профиль по перпендикуляру, построенному в точке ПКО. От проектной отметки на ПКО намечают проектную линию всей автодороги с учётом выполнения требований по объему земляных работ, указанных выше. В рассматриваемом примере проектная линия построена по трём точкам ПКО, ПК5, причем за проектные отметки ПК0 и ПК5 приняты отметки земли этих точек.

Проверяют допустимость запроектированных на отдельных участках уклонов в сравнении с предельно допустимым продольным уклоном, данным по индивидуаль-

17

ному заданию. Для этого вычисляют превышения между конечными точками одного и того же уклона и горизонтальное проложение между ними.

Горизонтальное проложение берут из графы расстояния с учетом нестандартности пикетов, если она есть. Вычисляют уклон проектной линии на данном участке по формуле

где h - превышение между конечными точками одного уклона;

d- горизонтальное проложение между ними ;

—проектные отметки начала, и конца уклона.

Вслучае превышения проектного уклона по сравнению с допустимым производят перепроектирование проектной линии продольного профиля на данном участке. Аналогично производится расчет уклонов на всех последующих участках. По вычисленным проектным отметкам точек переломов проектную линию наносят на продольный профиль.

Впримере рассчитаны уклоны на двух участках проектируемой дороги. На основании индивидуального задания можно проектировать уклоны для трех и более участков. Отметки в точках изменения уклонов, если отметки земли и проектные отметки в них не совпадают, могут быть подсчитаны графически с учетом вертикального масштаба продольного профиля.

9.Заполняют графу проектных уклонов, прочерчивая в ней в местах изменения уклона вертикальные перегородки. У каждой перегородки, слева и справа вдоль нее, вертикально записывают расстояния в метрах на местности от места данного изменения уклона до ближайших заднего и переднего пикетов. Если его изменение происходит на пикете, то с обеих сторон пишут нули.

Внутри каждого прямоугольника, на которые разбита графа проектных уклонов, проводят диагональ соответствующего направления, показывающую подъемы и спуски проектной линии. На горизонтальных отрезках трассы посередине графы проводит горизонтальную черту. Над диагональю или горизонтальной чертой указывают значение проектного уклона в тысячных, а под ней - длину заложения в метрах, на которое этот уклон распространяется.

10.Вычисляют проектные отметки всех пикетов и плюсовых точек по фор-

муле

где	- проектная отметка точки, принадлежащей данному уклону;
	НH - проектная отметка точки начала данного уклона;
	i - проектный уклон на данном участке;
	d - горизонтальное расстояние между точкой , в которой определяется отмет-
	ками начальной точкой уклона.

18

В рассматриваемом примере:

Hпк1 = Hпкo + id = 69,56 + 0,004·100 = 69,96 ;

Hпк1+40 = Hпкo +id = 69,56 + 0,004·140 = 70,12 ;

11.На каждом пикете и плюсовой точке профиля вычисляют рабочие отметки (высоты насыпей или глубины выемок) как разность проектной отметки и отметки земли. На выемках рабочие отметки записывают под проектной линией, а на насыпях - над ней. Над точками пересечений линии профиля местности с проектной линией записывают отметки 0,00.

12.Места пересечения проектной линии я линии профиля местности, где отметки земли и проектные отметки совпадают, называются точками нулевых работ. Эти точки показывают на профиле к закрепляют на местности. На профиле из точки нулевых работ опускают перпендикуляр на линию условного горизонта и вычисляют горизонтальные расстояния до этой точки от ближайших пикетов или плюсовых точек профили (см. рис 3). Вычисления выполняют по формулам:

вкоторых х и у - горизонтальные расстояния до точки нулевых работ от ближайших к ней соответственно задней и передней точек (пикетных или плюсовых) профиля; а и b - рабочие отметки на этих же течках профиля; d - горизонтальное расстояние между теми же ближайшими к точке нулевых работ точками профиля.

Вычисление расстояний х и у. контролируются соблюдением равенства

a + y = d.

Вычисленные горизонтальные расстояния х и у - округляют до десятых долей метра я записывают слева и справа от ординаты, опущенной из точки нулевых работ на линию условного горизонта.

Отметку Hi точки нулевых работ вычисляют по формуле для нахождения проектных отметок.

Продольный профиль вычерчивают тушью двумя цветами: черным и красным. Красным цветом вычерчивают все проектные данные: проектную линию, рабочие отметки, ось дороги в графе "Ситуация", все линии и надписи в графах "Проектные отметки", "Проектные уклоны", "Прямые и кривые в плане. Все остальные элементы профиля вычерчивают черным цветом.

19

Рис. 3

3.7. Построение поперечного профиля

Поперечный профиль вычерчивают над основной надписью (штампом чертежа). Оба его масштаба - и горизонтальный, и вертикальный - принимают Мг1:200,

Мв1:2000. Сетку поперечника следует разбить, как показано в прил.6.

для поперечного профиля подготавливают и заполняют две графы: отметки земли и расстояний.

Следует помнить, что все горизонтальные расстояния в поперечном профиле указываются от оси трассируемого сооружения. На поперечном профиле их следует откладывать вправо и влево от вертикального отрезка, обозначающего в графе расстояний положение ПКЗ + 48. Последний подписывают симметрично относительно этого отрезка под нижней линией графы расстояний. Расстояния между соседними точками на поперечнике записывают в графе расстояния.

По отметкам земли строят линию поперечного профиля. Отметка его линии условного горизонта может быть взята та же, что и на продольном профиле.

Над поперечным профилем подписывают его название "Поперечный профиль на ПК 3+48", указывают масштаб его построения.

3.8. Оформление расчетно-графической работы .

Работа должна быть оформлена в следующем виде:

1.Из ватмана делают об ложку, титульный лист которой надписывают в соответствии, с прил. 8.

2.На обратной стороне титульного листа приклеивают почтовый конверт, в который вкладывают пикетажный журнал.

3.Порядок распределения документов при сшивке работы следующий:

1)Содержание;

2)пикетажный журнал;

3)ведомость прямых и кривых;

4)план трассы;

5)журнал геометрического нивелирования на двух листах;

6)продольный профиль;

7)поперечный профиль.

20