Работа составлена по разделу курса "Геометрическое нивелиро­вание”. Основная цель щ закрепить теоретические знания по этому разделу й научить студентов осмысленно понимать и четко представ­лять, что такое превышение между точками, их отметки, как они вы­числяются. Данная работа приобщает студентов к математической об­работке геодезических измерений* выполненных в полевых условиях. Полученные результаты при обработке используются студентами при составлении профиля трассы и, кроме того, они получают первые навыки, проектируя сооружения линейного типа.

Работа проводитбя в три этапа:

1. Обработка результатов полевых измерений при геометричес­ком нивелировании трассы и вычисление отметок точек земной поверхности.

2. Составление продольного профиля трассы по' результатам вы­численных отметок.

3. Проектирование красной линии на продольном профиле трассы.

После выполнения этой работы каждый студент должен уметь вычис­лять превышения между точками и увязывать их, вычислить отметки свя­зующих и промежуточных точек земной поверхности, а также красные (проектные), рабочие и синие отметки точек и дать инженерное обосно­вание принятого варианта проектной линии на продольном профиле трассы.

2.1. Исходные данные для задания

1. Журнал нивелирования трассы (табл.2Л).

2. Пикетажная книжка (рис.2.1).

3.Отметки реперов К 17, 18, мезцду которыми приложена нивелир­ная трасса.

Отметки исходных данных реперов каждым студентом определяются следующим образом: отметка репера № 17 равна 100 м плюс две послед­ние цифры после запятой, а дробная часть отметки - те же цифры, за­писанные после запятой. Например, номер вашей зачетной книжки 80016. Отметка репера № 17 будет равна 17 п 118,118 м. Отметка репера № 18 должна быть меньше отметки репера № 17 на 2900 мм.

Б нашем примере отметка репера № 18

18 = 17 ~ 2,900 = 118,118 - 2,900 = 115,218 м.

2.2. Обработка журнала нивелирования

Обработка журнала нивелирования сводится к вычислению превышения между связующими точками, их увязке и вычислению отметок связующих и промежуточных точек трассы.

Для обработки журнала нивелирования используется классическая схема

H чорн= а чорн – в чорн; Н крас= а крас 2 в крас

где а чорн и а крас отсчеты по задней рейке соответственно t - черйой, r кр - красной стороне; в черн и в крас - отсчеты по передней рейке. Расхождения между вычисленными превышениями не должны превышать.

I h черн – h красн I <= +-10 мм

Если расхождения между вычисленными превышениями в пределах допуска, то их записывают в графу 6 журнала нивелирования (табл.2.1).

2. Вычисляют средние превышения на каждой станции:

Hф = (hч + h крас)/ 2

Вычисленные по (2.2) средние превышения записывают в графу 7 табл.1,1, округляя их до миллиметров.

Для,контроля вычислений на каждой странице журнала определяют: суммы задних и передних отсчетов по. рейкам и их разности, суммы вычисленных и средних превышений. Вычисленные суммы записывают на каедой странице и в конце соответствующей графы (см.табл.2.1, гра­фы 3, 4, 6, 7). Контроль вычислений осуществляется по формуле

Формула (Сума а- сума в)/2

3.Вычисляют невязку нивелирного хода

формула Fh= сума h сред - сума h теор

где сума h cред - сумма средних превышений нивелирного хода;теоре­тическая сумма превышений в разомкнутом нивелирном ходе

сума h теор = Hк - Hч

*

( ,Нк- отметки соответственно конечного, и начального реперов, между которыми проложен нивелирный ход).

4. Вычисляют допустимую невязку нивелирного хода

*gon Fn = ± 50 корень (L)

где L - длина хода, км.

Если вычисленная невязка fn ≤ gon fn то ена Допустима и ее распределяют с обратным знаком поровну на вее превышения. Поправт ку округляют до миллиметров и выписывают над средними превышениями в журналн нивелирования.

Поправку и привышения можно вычислить как

Дельта h = -fL /n

где fL невязка нивелирного хода; - «число сташий в нивелирном ходе.

5.Вгисляют исправленные превышения между связующими точками

H испра = h cред + дельта h

Контролем вычислений является условие

Cума h исправ = сумме h теор

6. Вычисляют отметки связующих точок

H n+1 = Hn +Hисправл

Отметка последней связующей точки равна отметке предыдущей точки плюс исправленное превышение. Контролем вычислений в ра­боте > 2 является получение отметки конечного репера. В нашем при­мере необходимо получить отметку репера № 18

7. Вычисляют горизонты инструмента на тех станциях, где име­ются промежуточные точки: .

Hi = Ha + a

где Н_а - отметка задней точки; Q - отсчет по черной стороне рейки на задней точке.

Горизонт инструмента равен отметке задней точки плюс отсчет по черной стороне рейки на этой точке.'

8,Вычислягт отметки промежуточных точек через горизонты инструмента:

Hc = Hi - c

где И ^ - горизонт инструмента на станщк; С - отсчет по рейке на промежуточной точке.

После вычисления отметок всех точек приступают ко второму этапу, т.е. построению продольного провидя трассы.

2.3. Построение продольного профиля трассы

Продольный пробить трассы строится на миллиметровке размером 40x30 см в масштабах:

горизонтальный 1:2000 (в I см - 20 м); вертикальный 1:200 (в I см - 2 м).

* В нижней части листа строят профильную сетку согласно размерам, приведенным на рис. 2.2.

При построении профильной сетки необходимо верхнюю линию сетки и ординату пикета нулевого совмещать с утолщенными линиями миллимет­ровки.

Заполняется профильная сетка с графы ''Расстояния" • В этой графе через 5 см от нулевого пикета проводят ординаты, обозначающие пикет­ные точки, а в графе "Пикеты" подписывают их номера, начиная с нуле­вого (см.рис.2.2). На тех пикетах, где имеются плюсовые точки, в графе "Расстояния" проводят ординаты с учетом расстояний до плюсовых точек и принятого масштаба и в эту же графу выписывают из пикетажного журнала соответствующие расстояния до младших и старших пикетов. Нап­ример, 40 и 60 между дервым и вторым пикетом. Это указывает, что плю­совая точка находится от первого пикета на расстоянии 40 м, а от плю­совой точки до второго пикета расстояние 60 м. В графе "Расстояния" также отмечаются ординатами главные точки кривой (начало и конец 1фивой) ^

Из журнала нивелирования (табл,2Л) в графу "Черные отметки" выписывают отметки пикетных и плюсовых точек, а также главных точек кривой, 01фугляя их до сантиметров. По этим отметкам строят черную линию профиля трассы. Для этого верхней линии профильной сетки за­дают условную отметку| кратную 10 м.

При выборе условной отметки необходимо, чтобы разность отметок пикета нулевого и условной отметки в вашем задании составляла II**.

... Л9 м.

Для построения черной линии профиля на продолжениях ординат, обозначающих ликатные и плюсовые точки, а также главные точки кри­вой» откладывают разности между отметками земли (черные отметки) и условным горизонтом соответствующих точек в принятом масштабе. Полу­ченные точки соединяют попарно линиями, получают черную линию цро- филя по оси трассы.

Графа "План прямых и кривых" заполняется после расчета главных точек 1фивой. Пикетажные значения главных точек одивой определяются по такой схеме:

Значения элементов кривой Т, КБ и Д выбирают по радиусу кри­вой и углу поворота трассы из специальных таблиц для разбивки круго­вых линий кривых разных авторов (например, Лукерьин) или вычисляют по соответствующим формулам (см.конспект).

Для вашего задания № 2 элементы второй кривой приведены в пике­тажной книжке „(рис.2.1 ), по которым необходимо сделать расчет для второй кривой.

После расчета пикетажных значений главных точек кривой в графе "План прямых и кривых” изображают положение прямолинейных и криволи­нейных участков трассы. От пикета нулевого до начата кривой по сере­дине графы проводят линию, а между началом и концом кривой - дугу, обозначающую кривую. Дуга сверху указывает поворот трассы вправо, дуга снизу - поворот налево. Начало и конец каждой кривой отмечается ординатой, у Которой выписывают ее элементы: угол поворота трассы & ; радиус кривой R ; тангенс Т , длину кривой fc' , биссектрису Б , домер Д .

Над прямолинейными участками трассы выписывают длину этого участ­ка, а под линией - румб этого направления трассы. Румб каждого прямо­линейного участка вычисляется с учетом угла поворота трассы. Длины прямолинейных участков трассы вычисляют по пикетажным значениям глав­ных точек !фивой. Например, длина первого участка равна пикетажному значению начала первой кривой, а длина второго прямолинейного участ­ка - разности пикетажных значений начала второй и конца первой кри­вых. Например, . •

L = НК₂ - KKj; * (ГК 4 + 20,02) - (ГК I + 81,82) = 238,20 м. ,

Посередине графы "План местности" (рис.2.2.) проводят линию условно принятую за ось трассы* На этой линии намечают пикетные и плю­совые точки кружочками диаметром I мм, а стрелками указывают направле­ния поворота трассы. Заснятую ситуацию переносят в эту графу с помощью условных знаков из пикетажной книжки (рис.2.1 ). Графа "Грунты" запол­няется по данным пикетажной книжки (рис.2.1 ).