21949

ІНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧНІ ВИШУКУВАННЯ ЛІНІЙНИХ СПОРУД

Лекция

География, геология и геодезия

Комплекс інженерногеодезичних робіт по вибору найбільш оптимальної економічно обґрунтованої траси називають трасуванням. Проектування траси лінійної споруди по топографічним картах і планам називають камеральним трасуванням. Вибір траси безпосередньо на місцевості називають польовим трасуванням.1 виходячи із дотримання граничного ухилу траси.

Украинкский

2013-08-04

3.34 MB

42 чел.

ЛЕКЦІЯ 12

. ІНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧНІ ВИШУКУВАННЯ ЛІНІЙНИХ СПОРУД

 

68. Види і задачі інженерно-геодезичних вишукувань

    Інженерні споруди поділяють на основні види:

  1.  Цивільні споруди: житлові будинки, будинки громадського призначення;
    1.  Промислові споруди: заводи, фабрики, атомні станції, металургійні комбінати, шахти і т.д.
      1.  Гідротехнічні споруди: гідроелектростанції (ГЕС), канали, порти і т.д.;
      2.  Лінійні споруди: залізничні та автомобільні шляхи, трубопроводи (нафтові, газові, сірководні і т.і.), лінії електропередач.

Вишукуваннями називають процес отримання необхідних картографічних матеріалів та технічних характеристик для надійного розв'язання задач проектування, зведення та експлуатації споруди. Їх   поділяють на економічні та технічні.

Попередньо виконують економічні обґрунтування доцільності зведення споруд

Технічні вишукування переслідують цілі вивчення природних ресурсів району розміщення споруди для розробки проекту виконання будівельних робіт.

До їх складу входять наступні види вишукувань:

  •  інженерно-геодезичні;
  •  інженерно-геологічні;
  •  гідрогеологічні;
  •  ґрунтові;
  •  кліматологічні і т.і.

До складу інженерно-геодезичних вишукувань входить:

  •  проектування і побудова планово-висотних геодезичних мереж;
  •  виконання топографічних знімань місцевості;
  •  знімання підземних і надземних комунікацій;
  •  геодезичне забезпечення інших видів технічних вишукувань (координування геологічних скважин, знімання гідростворів і т.і.).

69. Технологія вишукування трас лінійних споруд

 

Трасою лінійної споруди називають проектну вісь лінійної споруди визначену на топографічній карті та на місцевості.

У плані траса складається із прямих ділянок  сполучених між собою горизонтальними кривими.  У повздовжньому профілі трасу складається із ліній різного ухилу сполучених між собою вертикальними кривими.

Комплекс інженерно-геодезичних робіт по вибору найбільш оптимальної, економічно обґрунтованої траси називають трасуванням.

Проектування траси лінійної споруди по топографічним картах і планам називають камеральним трасуванням. Вибір траси безпосередньо на місцевості називають польовим трасуванням.  

При трасуванні дотримуються таких вимог:

  1.  Трасу прокладають по можливості по прямій лінії між суміжними перешкодами.
  2.  Вершини кутів повороту вибирають по середині перешкоди (рис.11.1), виходячи із дотримання граничного ухилу траси.
  3.  При проектуванні по граничному нахилу (ігр.) дотримуються лінії нульових робіт, коли об’єм виїмки  приблизно дорівнює об’єму насипу.
  4.  Водні перешкоди та існуючі автомобільні та залізничні шляхи перетинають під кутом 90о.

В процесі вишукувань виконують:

  1.  Вибір оптимального економічно обґрунтованого варіанта траси при дотриманні мінімальних затрат на зведення і експлуатацію споруди.

Рис. 11.1. Варіант вибору траси в рівнинній місцевості

  1.  Збір топографо-геодезичних, інженерно-геологічних, гідрологічних та інших матеріалів і характеристик необхідних для розробки проекту траси і споруд на ній.

Проектування магістральних трас лінійних споруд виконують в дві стадії: попередній та остаточній стадіях вишукувань.

Попередні вишукування виконують, як правило,  камеральним методом з використанням існуючих топографічних карт і планів, геологічним картам, матеріалам аерознімань, супутникових знімань та матеріалів інженерних вишукувань попередніх років.

Остаточні вишукування  траси виконують польовими методами по затвердженим напрямкам комплексними вишукувальними партіями.

При польових вишукуваннях відповідно до проекта траси виконують рекогносцировку місцевості, визначають положення вершин повороту траси, виконують трасувальні роботи та крупномасштабне знімання переходів, пересічень,  примикань, місць зі складним рельєфом і т.і.

Одночасно виконують інженерно-геологічні гідрометричні, ґрунтові та інші обстеження вподовж траси, розвідку кар’єрів будівних матеріалів.

На основі польових вишукувань складають остаточний проект траси лінійної споруди.

Безпосередньо перед будівництвом виконують відновлення траси на місцевості.

70. Елементи плана і профілю лінійних споруд

Лінійну споруду зображають в плані, повздовжньому та поперечних профілях.

Трасою лінійної споруди є просторова вісь споруди. Проекцію вузької полоси місцевості вподовж осі лінійної споруди на горизонтальну площину (поверхню сфероїда) називають планом траси.

На трасах автомобільних доріг та залізничних колій в кутах повороту лінії траси в плані вписують кругові криві (рис. 11.2), а в профілі – вертикальні криві (рис. 11.3) радіусами R.

Розрахунок елементів кругової кривої. Кругова крива є дугою кола радіусом R.

Рис. 11.2. Елементи кругової               Рис. 11.3. Елементи     

                   кривої                                  вертикальної кривої

Кут вимірюють на карті або безпосередньо на місцевості. Кут поворота траси обчислюють за формулою:

  •  при повороті  вправо:

                           пр = 180о - ;                                       (11.1)

  •  при повороті вліво

                           л =   - 180о.                                        (11.2)

Елементи кругової кривої Т, К, Б, Д обчислюють за формулами:

  •  тангенс

                                    ;                                    (11.3)

  •  крива                  

                                  ;                                     (11.4)

  •  бісектриса

                     Б ;                       (11.5)

- домір                 Д = 2Т – К.                                           (11.6)

Домір є різницею довжини траси між ламаною лінією АВС і довжиною кривої лінії АВС.

Точка А визначає початок кривої (ПК), точка В – вершина кута повороту траси (ВК), С – кінець кривої (КК), В - середину кривої (СК).

Розрахунок елементів вертикальної кривої. Кут відхилення в радіанній мірі обчислюють за формулою

                           = і1 - і2 = і.                                        (11.7)

Елементи Т, К, Б обчислюють за наближеними формулами

                              ;                                             (11.8)

                               К = Rі;                                             (11.9)

                            .                                    (11.10)

При  проектуванні червоні (проектні) позначки точок на профілі зменшують на величину у  на випуклій кривій і збільшують – на вогнутій кривій.

Ордината  у  обчислюється за формулою

                                  .

Поперечний профіль траси – це слід перетину траси споруди вертикальною площиною, перпендикулярною до її осі.   Їх складають в місцях зміни поперечного профілю місцевості.

При проектуванні ліній електропередач кругові та вертикальні криві відсутні.

 а                                                                

                                                               в

                                                                                

               б                                                              г

                                  

Рис. 11.4. Схеми  поперечних профілів типових насипів і виїмок

а) насип висотою до 1,5 м;   б) насип  на косогорі;

в) виїмка глибиною більше 2 м;  г) виїмка на косогорі

71. Камеральне трасування лінійних споруд

Виконується по топографічним картам і планам на попередній стадії вишукувань.

В рівнинній місцевості між вибраними фіксованими точками повітряної лінії (рис. 11.1) відповідно до ситуації, геологічних та ґрунтових умов на карті (плані) проектують найкоротшу  трасу.

В гірських та на пересічених місцевостях камеральне трасування полягає в визначені на топографічній карті або плані в заданому напрямку траси лінії заданого нахилу ігр.

Для визначеного нормативними документами граничного нахилу траси ігр обчислюють величину закладення по масштабу закладень (розділ 3, § 6) або за формулою

                             ,                                          (11.12)

де hвисота перерізу горизонталей;

  М – знаменник чисельного масштабу карти або плану.

      Рис. 11.5. Трасування лінії заданого нахилу

Пікети (П  ) розмічають через кожні 100 м по ламаній лінії траси до вершини кута ВК. Розраховують пікетажне положення характерних точок кругової кривої (розділ 11, § 3):

  •  початку кривої П   ПК = П    ВУ – Т,                      (11.13)
  •  кінця кривої  П   КК = П   ВУ + Т – Д ,                   (11.14)

контроль  П  КК = П  ПК + К;               

  •  середини кривої

               П   СК = П   ПК + К/2.                                   (11.15)

Окрім пікетів на трасі намічають плюсові точки в точках перетину осі траси з лініями вододілу та водозбору.

По горизонталям визначають чорні позначки (або позначки землі) та будують повздовжній профіль місцевості в заданому горизонтальному та вертикальному масштабах).

При проектуванні осі споруди лінійного типу дотримуються граничних нахилів ігр  і балансу земляних робіт (рівності об’ємів насипів та виїмок.

Одночасно контролюють нахил проектної лінії за формулою

                       ,                               (11.16)

де   - проектні позначки початкової та кінцевої точки проектної лінії.

         Lвідстань між точками.      

Червоні позначки проміжних пікетів та плюсових точок визначають за формулою

                         ,                               (11.17)

де  Ні, Ні+1 – червоні позначки початкової точки та наступної точки профіля;

d – відстань між точками;

іпр – проектний ухил.

Обчислюють робочі позначки (hp = Hчор.Hчер.) як різницю між чорними та червоними позначками профіля.

Обчислюють положення точок нульових за формулою:

                               ,                             (11.18)

де  d – відстань між суміжними точками;

     ha, hbробочі позначки передньої точок профіля.

Позначки точки нульових робіт визначають за формулою

                            НМ = НС + іпр х.                                 (11.19)

Рис. 11.7. Схема визначення точки нульових робіт

72. Польове трасування лінійних споруд

В камеральних умовах складають проект перенесення на місцевість (розмічування) точок початку та кінця траси, вершин кутів повороту траси від пунктів планової геодезичної основи або від ближніх твердих предметів і контурів місцевості. Спочатку виконують детальну рекогносцировку місцевості вподовж траси послідовно по мірі виконання трасувальних робіт.

На основі розмічувальних креслень послідовно визначають положення основних точок початку, кутів повороту та кінця траси.

Винесені на місцевість точки початку траси (ПТ), вершин кутів (ВК),  створні точки (СТ) та кінець траси (КТ) закріплюють постійними дерев’яними та залізобетонними стовпами, прив’язують до твердих місцевих предметів і контурів (рис. 11.8).

                                                                        

        а                                     б                                в

г

Рис. 11.8. Закріплення траси

а, б –  стандартний дерев’яний стовп; в – пеньок, розроблений під осьовий стовп; г – схема закріплення осі траси на місцевості; 1 – осьовий цвях; 2 – абревіатура організації, назва та пікетне положення точки.

 

За допомогою теодоліта типу Т30 і точніше вимірюють праві або ліві кути ходу траси (рис.11.9). Одночасно вимірюють магнітні азимути.

Рис. 11.9. Кутові виміри по трасі

Лінійні вимірювання по трасі виконують два рази.

Перший раз вимірюють відстані між закріпленими точками траси.  Лінії вимірюють як правило, мірними стрічками або світловіддалемірами одночасно  з вимірюванням горизонтальних кутів.

Повторні вимірювання стрічками, рулетками виконують при розмічуванні пікетажу. Пікети розмічають через кожні  100 м.

При використанні світловіддалемірів застосовують безпікетний спосіб трасування.  При цьому на місцевості розмічають тільки рельєфні і контурні плюсові точки.

В місцях зміни поперечного профілю місцевості. розбивають поперечні профілі (поперечники). Одночасно з розмічуванням пікетажу ведеться пікетажний журнал (рис.11.10).

Рис. 11.10. Пікетажний журнал

Нівелювання виконують два рази. Перший раз нівелюють пікети, плюсові точки, геологічні виробки, постійні і тимчасові репери.

Другий раз нівелюють тільки репери, зв’язуючи точки між суміжними

Рис.11.11. Схема нівелювання поперечників

При геометричному нівелюванні використовують точні нівеліри типу Н3. Точність технічного нівелювання характеризується нев’язкою хода між вихідними реперами  або в замкненому полігоні

                           , мм                              (11.20)

де L – довжина хода в км.

При польовому трасуванні виконують топографічну крупномасштабну зйомку (1:500 – 1:2000) водостоків, ущелин та перевалів, перетини існуючих магістралей, майданчиків під допоміжні споруди, водозбірні басейни і т.д.

За результатами пікетажної книжки і нівелювання траси складають повздовжні і поперечні профілі. Попередньо розраховують положення проектної (червоної) лінії траси, яка потім уточнюється.

73. Сучасні технології вишукування і проектування лінійних споруд

 

Сучасні високоефективні технології вишукувальних робіт передбачають широке використання:

- аерокосмічних методів збору інформації (розділ 9, §9 ), застосування наземних методів фототеодолітних зйомок (розділ 9, §10):

  •  використання електронних теодолітів, тахеометрів, нівелірів, світловіддалемірів; реєстрації результатів вимірів на магнітні носії для їх автоматизованої комп’ютерної обробки;
  •  систем супутникових GPS-технологій;
  •   цифрових (ЦММ) та математичних моделей місцевості (МММ) для технології автоматизованого проектування і т.д.

Так при зведенні автомобільних доріг за допомогою GPS-технологій виконують:

  •  детальне розмічування трас при їх поновленні;
  •  розмічування земляного полотна;
  •  геодезичне забезпечення автоматизованого управління машин і механізмів при виконанні земляних робіт;
  •  створенні спеціальних геодезичних мереж при зведенні мостів та інших гідротехнічних споруд;
  •  для виконання контрольно-монтажних геодезичних вимірів.

Використання систем автоматизованого проектування (САПР) з широким залученням засобів автоматизації і комп’ютерної техніки дозволяє отримати найкращі проектні рішення та підготовку проектно-кошторисної документації за мінімальні терміни [28].

Проектування ведеться в інтерактивному режимі при взаємодії інженера-проектувальника і комп’ютера.

Це дозволяє проектувальнику бачити профіль, окремі елементи проекта на екрані комп’ютера, своєчасно вводити необхідні зміни до проекту. На екрані комп’ютера можна відтворити віртуальне зображення споруди зі всіма її елементами на місцевості, спостерігати її з різних точок місцевості та простору, обстежити їх з певної висоти, зробити обліт з літака (винтокрила) і т.д.

Системне автоматизоване проектування (САПР) інженерних об’єктів виконують з використанням цифрових і математичних моделей, цифрових та електронних карт    (розділ 2, §7). Розв’язується широке коло інженерних задач при проектуванні лінійних споруд:

  •  варіантне проектування оптимальної траси;
  •  отримання повздовжніх та поперечних профілів;
  •  проектування поверхневого водовідводу;
  •  розподіл та підрахунок об’ємів земляних робіт;
  •  розв’язання задач вертикального проектування будівельних майданчиків, міських вулиць, доріг та інш. споруд;
  •  просторове моделювання полотна автомобільних та залізничних шляхів;
  •  проектування транспортних розв’язок доріг в різних рівнях і т.д.
  •  якісна оцінка проектів по різним варіантам траси споруди;
  •  повна автоматизація підготовки, оформлення і тиражування проектно-кошторисної документації.

Для проектування промислових об’єктів різного призначення використовується модуль «Генплан». Модуль «Сети» дозволяє проектувати інженерні мережі та створювати  їх тривимірну модель.

Для проектування лінійних споруд використовується модуль «Трассы».

Сумісне використання “Geoni CS Топоплан – Генплан – Сети – Трассы” з іншими програмними засобами Сonsistent Software (Geoni CS),  Изыскания  (RGS, RGS PL), Raster Pesk Spotlight  та інш.) дозволяє реалізовувати наскрізні технології проектування інженерних споруд  включаючи: створення топопланів та тривімірних моделей рельєфа, розробки генпланів, горизонтального та вертикального проектування, благоустрою та озеленення, проектування трас лінійних споруд та інш.

Розроблені і впроваджені програмні комплекси дозволяють автоматизувати як обробку результатів інженерних вишукувань та проектування  інженерних споруд, так і отримання всієї необхідної графічної документації.


А

ВК1

ВК2

ВК3

ВК4

ВК5

Б

Т

R

R

F

0

С

(ПК)

А

(КК)

Б

В

(ВК)

= і

(СК)

В

і2

1

х

у

K

Т

Т

R

R

/2

/2

0

90о

С

(ПК)

А

(КК)

Б

В

(ВK)

(СК)

В

K

ВК 1

ВК 2

   ВК 1       ПК 2+ 30,00

-

   Т                 34,99

    ПК       ПК + 95,01

+                    

      К                 97,31

   КК       ПК 2 + 62,32

 

                   

  Контроль

 

                   

   ВК 1       ПК 2 + 30,00

  +

   Т                   34,99

             ПК2 +  64,99

-                   

      Д                   2,66

   КК       ПК 2 + 62,33

 

                   

 Розрахунок пікетажних   

значень початку та

кінця  кривої

                   

   ВК 2        ПК 7 + 25,00

   -

         Т                   51,28

 

                   

    ПК       ПК6 + 73,72

+                    

      К                   98,83  

   КК       ПК 7 + 72,55

 

                   

Контроль

   ВК 2        ПК 7 + 25,00

  +

         Т                   51,28

 

                   

         ПК 7 + 76,28

 

                   

 -

     Д                      3,73     

 

                   

   КК         ПК 7 + 72,55

 

                   

Профіль  траси  автодороги

                   

Масштаби :        горизонтальний            1:2000

                           вертикальний                1:200

                           для поперечників          1:200

                   

Рис.11.6. Повздовжній профіль траси автодороги

                   

 Профіль   склав           

План місцевості

Червоні позначки

Нахили

Горизонтальні

відстані

План прямих та кривих

Пікети

Чорні позначки

Рілля

80,00

ПТ

ВУ1

ВУ2

1

2

1

2

B1

180o  1

Рілля

ПК0

ПК1+61

ПК2+67

ПК3

ПК4

ПК2

ПК1

Ст2

Ст1

Ст3

+20

+10

+20

+20

+20

+15

+20

+20

+20

+20

+20

І

ІІ

ІІІ

ІV


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33916. Абсолютные показатели вариации 20.12 KB
  Чтобы дать представление о величине варьирующего признака недостаточно исчислить средний показатель. Кроме средней необходим показатель характеризующий вариацию признака. Вариация – это изменение значения признака у отдельных единиц совокупности.
33917. Относительные показатели вариации 15.59 KB
  Относительные показатели вариации Для сравнения вариации в разных совокупностях рассчитываются относительные показатели вариации. К ним относятся коэффициент вариации коэффициент осцилляции и линейный коэффициент вариации относительное линейное отклонение. Коэффициент вариации – это отношение среднеквадратического отклонения к среднеарифметическому рассчитывается в процентах: . Коэффициент вариации позволяет судить об однородности совокупности: – 17 – абсолютно однородная; – 17–33 – достаточно однородная; – 35–40 – недостаточно...
33918. Мода. Определение моды в дискретных вариационных рядах 15.34 KB
  Определение моды в вариационных рядах с равными интервалами.6 где x0 – нижняя граница модального интервала модальным называется интервал имеющий наибольшую частоту; i – величина модального интервала; fMo – частота модального интервала; fMo1 – частота интервала предшествующего модальному; fMo1 – частота интервала следующего за модальным.
33919. Понятие медианы, квартилей, децилей 11.29 KB
  Понятие медианы квартилей децилей Медианазначение признака которое делит стат.совти имеет значение признака не МЕНЬШЕ медианы а другая половина – значение признака не больше медианы. Значение изучаемого признака всех ед.совти не четное то значение признака находящееся в середине ранжированного ряда будет являться медианой а если число ед.
33920. Определение структурных средних в дискретных вариационных рядах 14.62 KB
  Мода это наиболее часто встречающийся вариант ряда. Модой для дискретного ряда является варианта обладающая наибольшей частотой. Медиана это значение признака которое лежит в основе ранжированного ряда и делит этот ряд на две равные по численности части.
33921. Определение структурных средних в интервальном вариационном ряду 41.92 KB
  При вычислении моды для интервального вариационного ряда необходимо сначала определить модальный интервал по максимальной частоте а затем значение модальной величины признака по формуле: где: значение моды нижняя граница модального интервала величина интервала заменить на iМе частота модального интервала частота интервала предшествующего модальному частота интервала следующего за модальным Медиана это значение признака которое лежит в основе ранжированного ряда и делит этот ряд на две равные по...
33922. Закономерные изменения частот за счет изменения варьирующего признака в вариационных рядах 12.67 KB
  Главной задачей анализа вариационных рядов является выявление закономерностей распределения и характера распределения. Тип закономерности распределения это отражение в вариационных рядах общих условий определяющих распределение в однородной совокупности. Следовательно должна быть построена кривая распределения.
33923. Виды дисперсий. Правило сложения дисперсий 23.06 KB
  Правило сложения дисперсий Вариация признака происходит в резте влияния на него различных факторов. Признакам на вариации под влиянием осн. Отклонение индивидуальных значений результативного признака от ср.значения результативного признака для всей совокупности можно представить как сумму отклонений где i текущий номер признака общей совти; j – текущий номер группы в интером ряду распределения; среднее значение результативного признака в jгруппе.
33924. Использование показателей вариации в анализе взаимосвязей социально-экономических явлений 15.36 KB
  Эмпирическое корреляционное отношение характеризует тесноту связи; рассчитывается как корень квадратный из эмпирического коэффициента детерминации Оба показателя находятся в пределах от 0 до 1 при этом чем ближе показатели к 1 тем связь между изучаемыми признаками теснее. Для оценки тесноты связи с помощью корреляционного отношения можно воспользоваться шкалой Чеддока: 0103связь слабая 0305связь умеренная 0507связь заметная 0709связь тесная 09099связь весьма тесная.