66853

Инженерная геодезия

Контрольная

География, геология и геодезия

Основная задача инженерно-геодезических изысканий при проектировании сооружений линейного типа сводится к определению на местности оси сооружения (трассы) в плане и по высоте. Рассмотрим порядок наиболее типичной программы геодезических работ применительно к дорожным изысканиям.

Русский

2014-08-29

308.5 KB

3 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Рудненский индустриальный институт

Кафедра металлургии и горного дела

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Инженерная геодезия»

 Преподаватель:    

   ***

 «___» ___________ 2010г.

 

Студент:

             ***

 Группа: ***

 Шифр:  ***

  «___» ___________ 2010г.

                                          

                                                 Рудный 2010

СОДЕРЖАНИЕ

Теоретическая часть

1. Каков состав и последовательность работ при

инженерно-геодезических изысканиях сооружений линейного типа.

Дайте определение терминам «пикетаж трассы» и «пикет»...............................3

2. Изобразите на рисунке схему разбивки сооружений способом

линейной засечки. Когда удобно применять этот способ?.................................4

3. С какой целью выполняют геодезические наблюдения за деформациями зданий и сооружений? Назовите основные виды деформаций...........................5

Практическая часть

Задание 1

На основание схемы трассы пикетажного журнала, исходным данным своего варианта построить профиль трассы.....................................................................6

Задание 2

Выполнить расчеты проектных величин и построить их на профиле...............7

Задание 3

На основании данных своего варианта вычислить: элементы круговой кривой; пикетажное наименование (НК) и (КК) для каждого угла поворота трассы (выполнив контроль). Заполнить строку "План прямых и кривых" на продольном профиле трассы..................................................................................9

Список литературы................................................................................................12

Номер зачетной книжки – ***, номер варианта – 18

Теоретическая часть

1. Каков состав и последовательность работ при инженерно-геодезических изысканиях сооружений линейного типа. Дайте определение терминам «пикетаж трассы» и «пикет».

Основная задача инженерно-геодезических изысканий при проектировании сооружений линейного типа сводится к определению на местности оси сооружения (трассы) в плане и по высоте. Рассмотрим порядок наиболее типичной программы геодезических работ применительно к дорожным изысканиям.

Вначале на карте мелкого масштаба выполняют камеральное трассирование дороги, т.е. намечают наиболее целесообразное её направление. Обычно трассу приходится трассировать, обходя различные препятствия. В процессе полевого трассирования утвержденный вариант трассы переносится на местность по координатам вершин углов поворота или по данным их привязки к местным предметам.

По трассе прокладывается теодолитный ход. Вдоль трассы разбивают пикетаж, для чего от ее начального пункта последовательно откладывают отрезки по 100 м. Концы каждого из них закрепляют деревянными кольями – пикетами, обозначаемыми ПК0, ПК1, ПК2 и т.д. Кроме того кольями обозначают тоски перегиба скатов, т.е. точки, где меняется уклон местности, а также места пересечения трассы с реками, дорогами и др. объектами.

Для обеспечения плавного движения транспорта в местах поворота трассы ее смежные прямые участки сопрягаются кривыми, чаще всего круговыми. При проходе трассы по косогору с поперечным уклоном более 0,200 на местности разбиваются перпендикулярные к трассе линии – поперечники. При разбивке поперечника закрепляют кольями его концы, точку пересечения с трассой, а также точки перегиба скатов. Одновременно с разбивкой пикетажа и кривых ведётся съемка ситуации, прилегающей к трассе местности шириной по 100м с каждой стороны трассы. Результаты съемки заносятся в пикетажный журнал, в котором трасса изображается условно в выпрямленном виде, а углы поворота указываются стрелками. Пикетажный журнал ведётся в крупном масштабе, обычно 1:2000.

На завершающем этапе изысканий производится техническое нивелирование трассы в прямом и обратном направлениях. В прямом ходе нивелируются пикеты, плюсовые точки, главные точки кривой и поперечники; в обратном – только пикеты.

Пикетаж трассы – это система обозначения и закрепления на местности точек трассы. Нумерацию пикетажных точек начинают в начальной точке трассы, всегда обозначаемой ПК0, т.е нулевой пикет, и деле продолжают ее в порядке возрастания по ходу трассы. Разбивка пикетажа осуществляется в процессе проложения теодолитного хода по оси трассы с одновременной съёмкой ситуации по обе стороны оси в заданных пределах.

Пикет – это точка трассы, предназначенная для закрепления на заданного интервала. При нивелировании трассы пикеты служат для установки на них реек. По вычисленным отметкам пикетов и других точек составляют профиль трассы.

2. Изобразите на рисунке схему разбивки сооружений способом линейной засечки. Когда удобно применять этот способ?

Разбивка сооружений способом линейной засечки основана на определении положения точки С местности путём измерения расстояний до двух исходных пунктов А и В (рисунок 1). Графически искомую точку получают в результате пересечения двух дуг окружностей с радиусами R1 и R2, равными измеренным расстояниям АС и ВС.

Рисунок 1 – Схема разбивки способом линейной засечки

Очевидно, что на положении пункта С скажутся погрешности откладывания расстояний R1 и R2 и фиксация самой точки С. Влияние погрешностей, откладываний расстояний с учётом формы треугольника, вернее угла засечки λ, определяется формулой:

,                                              (1)

где mR1 и mR2 – средние квадратические погрешности откладывания расстояний R1 и R2, если погрешности их построения считать равными. Если же сами расстояния R1 и R2 по величине равны или близки, т.е. R1 = R2 = R, то формула (1) примет вид:

,                                                 (2)

Способ линейной засечки следует применять, когда измерение горизонтальных углов затруднено по тем или иным причинам и измерение расстояний, а не углов – наиболее простой и быстрый выход. Наилучший результат получается, когда длины R1 и R2 не превышают длины мерного прибора.

3. С какой целью выполняют геодезические наблюдения за деформациями зданий и сооружений? Назовите основные виды деформаций.

В процессе строительства и после возведения крупных зданий, промышленных объектов и инженерных сооружений возникает необходимость в наблюдениях за их стабильностью как в плане, так и по высоте. Под давлением веса сооружения и вследствие других причин со временем происходит сжимание и оседание подстилающих фундаменты грунтов. Если грунты сжимаются равномерно, то происходит осадка сооружения, которая со временем затухает и прекращается. Если же грунты оседают неравномерно, то в зависимости от их характера и вида могут происходить крены, прогибы, перекосы, кручения и разрывы сооружения.

Изменения в пространственном положении сооружения называются деформациями, в горизонтальной плоскости – сдвигами, а в вертикальной – осадками.

Числовые характеристики деформаций сооружений можно получить в результате геодезических измерений и наблюдений, которые ведутся по мере возведения сооружений, после их завершения и сравнения результатов измерений, выполненных в разное время.

Цель геодезических наблюдений за деформациями зданий и сооружений – получить данные, характеризующие абсолютные величины осадок и смещений, а также установить показатели их затухания по времени. Эти данные одновременно могут служить основанием для разработки и осуществления мероприятий по предотвращению возможных катастрофических последствий. Регулярные наблюдения за деформациями дают возможность предотвратить аварию или своевременно произвести ремонтные работы.

Практическая часть

Задание 1

На основание схемы трассы пикетажного журнала, исходным данным своего варианта построить профиль трассы.

Порядок выполнения задания

1. Построения выполняем на компьютере с помощью программы Компас3D v8, за счёт чего достигается максимально возможная точность и исключаются погрешности и неточности, характерные для построений на бумаге от руки. Производим разграфку сетки профиля  в соответствии, соблюдая указанную ширину каждой графы.

2. По данным таблицы 2 методических указаний заполняем графу 5. Расстояния откладываем в масштабе 1:2000, фиксируя пикеты и плюсовые точки вертикальными отрезками. Здесь же  подписываем расстояния между соседними точками профиля, а внизу -  под нижней линией графы, которая называется линией пикетажа – значения целых пикетов.

3. Заполняем графу 4. В нее вписывают значения отметок точек трассы из таблицы, округляя их при этом до 0,01 м.

4. По фактическим отметкам находим точки профиля. Для этого фактические отметки откладывают по вертикали вверх от линии условного горизонта. Отметку линии условного горизонта выбираем равной 80 (она должна быть кратна 10 и выбираться с таким же расчетом, чтобы самая нижняя точка профиля находилась от нее на расстоянии не менее 6 – 8 см). Найденные точки профиля соединяют прямыми линиями. От этих точек до линии условного горизонта проводят вертикали. Правила построения поперечного профиля те же, что и продольного.

5. Посредине графы 1 проводим ось трассы. По данным пикетажного журнала строим план прилегающей к трассе местности в масштабе 1:2000. При этом наносим элементы ситуации, углы поворота трассы, отмечают контуры угодий.

6. Над линией профиля обозначают положение реперов относительно трассы, их номера  и отметки.

7. На отдельном листе строим поперечный профиль в горизонтальном и вертикальном масштабах 1:200. Здесь заполняют две графы сетки 4 и 5: фактических отметок и расстояний между точками поперечного створа. Отметка линии условного горизонта совпадает с ее отметкой на продольном профиле.

Задание 2

Выполнить расчеты проектных величин и построить их на профиле.

Нанесение проектной линии на профиль производится в следующем порядке:

1. В графе 3 в точках перелома проектной линии ПК0, ПК2+60, ПК3+80, ПК6 прочерчивают вертикальные линии. Слева и справа вдоль каждой линии записываем расстояния до ближайших пикетов. В образовавшихся в графе 3 вытянутых прямоугольниках проводят диагонали, характеризующие положительное или отрицательное направление уклонов, или горизонтальную черту на горизонтальном отрезке трассы.

Над диагоналями и горизонтальной чертой записываем значения уклонов в тысячных, а под ними – расстояния в метрах, на которые действуют записанные уклоны.

2. Вычисляют проектные отметки точек перелома проектной линии. В начале трассы записывают проектную отметку, равную 108,79 м. Отметки остальных точек определяют по формуле:

                                                        

Н п n = H п n – 1 +in d,                                            (3)

где Н п n – определяемая проектная отмека текущей точки;

     H п n – 1 – проектная отметка предыдущей точки; in проектный уклон;

     d – горизонтальное расстояние между точками n и n-1.

Вычисленные проектные отметки, округленные до 0,01 м, записываем в графу 2. По вычисленным проектным отметкам точек переломов наносят на профиль проектную линию.

3. По формуле вычисляем проектные отметки всех пикетов и плюсовых точек профиля. Полученные отметки округляют до 0,01 м и записывают в графу 2. Для контроля правильности вычислений проектных отметок их следует отложить на профиле. При этом они должны точно попасть на проектную линию, проведенную ранее. В чём и убеждаемся.

4. Вычисляем фактические отметки точек ПК2+60 и ПК3+80, которые нивелированием на местности не определялись. Для этого вычисляют уклон
ската между ближайшими к каждой из них передней и задней точками профиля:

                                                

   i = h/d,                                                        (4)

где h – разность фактических отметок передней и задней точек профиля,

     d – расстояние между этими точками.

По вычисленному уклону и расстоянию до ближайшей задней точки профиля находят искомую отметку. Например, точка ПК2+60 расположена между точками ПК2 и ПК2+77. Уклон между ними составляет: i = (105,13 – 96,52)/77 = 0,111818. Следовательно, фактическая отметка точки ПК2+60 будет равна:

НПК2+60 = 105,13 – 0,111818 · 60 = 98,42 м.

Таким же образом находят отметку очки ПК3+80. Полученные отметки записывают в скобках в графе 4.

5. На каждом пикете и плюсовой точке профиля вычисляем рабочие отметки (высоты насыпей и глубины выемок) как разность фактических и проектных отметок. Рабочие отметки выписываем на профиле над проектной линией на насыпях и под проектной линией на выемках.

Над точками нулевых работ записываем рабочие отметки (0,00). Из точек нулевых работ восставляют перпендикуляры на линию условного горизонта и вычисляют горизонтальные расстояния до них от ближайших пикетов или плюсовых точек профиля.

Для вычислений используют формулы:

                                                                                           (5)

где х – расстояние от ближайшей задней точки профиля до точки

           нулевых работ;

a и b – рабочие отметки на ближайших задней и передней точках профиля соответственно.

d – расстояние между передней и задней точками профиля.

Контролем правильности вычислений служит выполнение равенства  

х + у = d ,                                                         (6)

где у – расстояние от ближайшей передней точки профиля до точки

      нулевых работ;

Например, расстояния до точки нулевых работ, расположенной между ПК1 и ПК2 будут равны:

d = х + у = 20,95 + 79,05 = 52 м.

Значения (х) и (у) выписывают над линией условного горизонта.

После этого находим проектные отметки точек нулевых работ. Значения этих отметок записываем вдоль перпендикуляров, восставленных из точек нулевых работ до линии условного горизонта.

6. Наносим на поперечный профиль очертания дорожного полотна. Для этого на поперечном профиле в точке ПК2+77 откладывают значение проектной отметки, взятое с продольного профиля: 100,99 м. На этой отметке проводят горизонтальную линию, на которой в обе стороны от оси откладывают по половине ширины будущего дорожного полотна равной 8 м. Затем от концов горизонтальной площадки проводят наклонные линии с учетом крутизны скатов проектируемого полотна до пересечения с поверхностью земли. Крутизна скатов характеризуется отношением 1:2. По методам, изложенным выше, вычисляем расстояния от оси трассы до пересечения откосов с поверхностью земли и рабочие отметки, которые записывают на профиле в соответствии.

Задание 3

На основании данных своего варианта вычислить: элементы круговой кривой; пикетажное наименование (НК) и (КК) для каждого угла поворота трассы (выполнив контроль). Заполнить строку "План прямых и кривых" на продольном профиле трассы.  

При строительстве дорог в местах поворота  трассы вписывают круговые кривые. Такая кривая и ее элементы показаны на рисунке 3. Точку (А) называют началом кривой (НК), точку (М) – серединой кривой (СК) и точку (С) – концом кривой (КК). Эти три точки называют главными точками кривой.  Угол отклонения трассы φ - измеряют на местности; радиус кривой (R) выбирают при проектировании строительства в зависимости от вида сооружения (автодорога, железная дорога и.т.п.) и класса сооружения(местного, республиканского или союзного значения).

По радиусу кривой (R) и углу поворота трассы (φ) вычисляют остальные элементы кривой.         

Рисунок 2 – Элементы круговой кривой

Длины касательных АВ и ВС называют тангенсом, обозначают через (Т) и вычисляют по формуле:

                                       Т = R tg (φ / 2).                                                     (7)

Т1 = 100 tg 16°37’=29,84 м

Т2 = 75 tg 10°45’=14,24 м

Отрезок ВМ от вершины угла поворота до середины кривой называют биссектрисой, обозначают через (Б) и вычисляют по формуле:  

                                          Б = R (sec φ / 2 –1).                                          (8)

Б1 = 100 (sec 16°37’–1)=4,36 м

Б2 = 75 (sec 10°45’–1)=1,34 м

Дугу АМС называют кривой, обозначают через (К) и вычисляют по формуле:

                                           К = R πφ /180°.                                                 (9)

К1=100π33°14’=58 м

К2=75π21°30’=28,14 м

Где φ – угол поворота трассы, выраженный в градусах.

Разность пути по касательным (АВС) и кривой (АМС) называют домером. 

Его обозначают через (Д) и вычисляют по формуле:

                                       Д = 2Т –К                                                           (10)

Д1=2*29,84-58=1,68 м

Д2=2*14,24-28,14=0,34 м

Для контроля правильности вычислений к пикетажу вершины угла прибавим тангенс и вычтем домер. В результате должны снова получить пикетаж в конце кривой.

ВУ №1:                                                         Контроль: 

 ПК 1 + 28,88 м

ВУ1   ПК 1  +28,88 м

- Т                   29,84  м

+ Т                  29,84 м  

НК      ПК 0  +99,04 м

          ПК 1  +58,72 м

+К                   58 м

- Д                   1,68 м

КК      ПК 1  +57,04 м

КК      ПК 1  +57,04 м   

ВУ №2:                                                         Контроль: 

 ПК 2 + 37,67 м

ВУ1   ПК 2  +37,67 м

- Т                   14,24  м

+ Т                  14,24 м  

НК      ПК 2  +23,43 м

          ПК 2  +51,91 м

+К                   28,14 м

- Д                   0,34 м

КК      ПК 2  +51,57 м

КК      ПК 2  +51,57 м   

По данным выполненных вычислений в графе 6 продольного профиля строим план прямых и кривых. Посредине графы проводим прямую линию, обозначающую ось дороги. Рассчитанные пикетажные значения начала и конца каждой кривой откладывают в масштабе 1:2000 на линии пикетажа. Из найденных точек на среднюю линию восставляем перпендикуляры, вдоль которых с обеих сторон записывают расстояния до ближайших (заднего и переднего) пикетов.

Кривые на плане условно обозначают скобками, направленными выпуклостью вниз, если трасса поворачивает влево, и выпуклостью вверх, если трасса поворачивает вправо. Возле каждой кривой записывают значения всех шести характеризующих ее элементов: φ, R, Т, К, Б, Д.

На прямых участках трассы вычисляют и записывают их длину и румб или дирекционный угол. Исходными данными для вычисления длин прямых вставок служа пикетажные значения начала и конца кривых. Направления прямых вставок вычисляют по известному румбу или дирекционному углу первой прямой вставки и измеренным углам поворота трассы. Румб текущей прямой вставки равен румбу предыдущей плюс правый угол поворота трассы или минус левый угол поворота. Если при этом новый румб отрицателен или превышает 90°, то название его меняется, а для приведения в соответствие с названием величины румба при r < 0 отбрасывается знак минус, при r > 90 -  берется значение 180° - r.

В графе 6 продольного профиля ведется также километраж трассы, отмечаемый соответствующими условными обозначениями.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1.  Клюшин Е.Б., Киселев М.И., Михелев Д.Ш. и др. Инженерная геодезия. Учебник. - М.: Академия, 2004. - 481 с.
  2.  Багратуни Г.В., Данилевич Б.Б. и др.  Инженерная геодезия. Учебник  для вузов. - М.: Недра, 1984. - 344 с.
  3.  Левчук Г.П., Новак В.Е., Конусов В.Г. Прикладная геодезия. Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. Учебник для вузов. - М.: Недра, 1981. - 438 с.
  4.  Большаков В.Д., Левчук Г.П. и др. Справочное руководство по инженерно-геодезическим работам. – М.: Недра, 1980. – 781 с.
  5.  Сироткин М.П. Справочник по геодезии для строителей. – М.: Недра, 1981. – 359 с.
  6.  Полищук Ю.В. Справочник по геодезическим работам в строительно-монтажном производстве. – М.: Недра, 1990. – 336 с.
  7.  Глотов Г.Ф. Геодезия в строительстве. – М.: Издательство геодезической литературы, 1958. – 324 с.
  8.  Новак В.Е. Практикум по инженерной геодезии. М.: – Недра, 1987.–334 с.
  9.  Баканова В. В., Карклин Я. Я. и др. Практикум по геодезии. Учебное пособие для вузов. М.: – Недра, 1983 – 456 с.
  10.   Лукьянов В.Ф., Новак В.Е., Борисов Н.Н. и др. Лабораторный   практикум по инженерной геодезии.  М.: - Недра, 1990. – 334 с.
  11.  Разумов О.С., Ладонников В.Г. и др. Инженерная геодезия в строительстве. Учебное пособие для строительных специальностей вузов.
    М.: - Недра, 1984. – 216 с.
  12.  Строительные нормы и правила СНиП ІІ-9–78.
  13.  Строительные нормы и правила СНиП І-2–80.
  14.  Строительные нормы и правила СНиП ІІІ-2–75.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77392. Экологические проблемы энергетики 78 KB
  При сжигании ископаемых топлив образуется множество различных загрязнений: оксиды азота сернистый газ зола а также тяжелые металлы и канцерогенные углеводороды. Структура первичных загрязнителей воздуха Основные источники Доля в общем количестве выбросов Оксид углерода CO Углеводороды CmHn Оксиды серы SOx Оксиды азота NOx Твердые частицы Выбросы двигателей транспортных средств 58 52 – 51 3 Промышленное производство 11 14 20 1 51 Электростанции 2 2 78 44 26 Складирование твердых отходов 8 4 1 2 5 Испарение растворителей – 27 – – – Лесные...
77393. Общие сведения о возобновляемых источниках энергии 81.5 KB
  Общие сведения о возобновляемых источниках энергии. В отличие от традиционной энергетики энергетика возобновляемых источников базируется не на запасах вещества а на природных потоках энергии. Классификация возобновляемых источников энергии.
77394. Солнечная энергия и методы ее преобразования 102 KB
  В отсутствие тока вследствие теплового движения электроны из nобласти будут переходить в pобласть и там рекомбинировать с дырками а дырки из pобласти – в nобласть и рекомбинировать с электронами. Поэтому в nобласти вблизи границы раздела появится положительный объемный заряд а в pобласти – отрицательный объемный заряд; nобласть приобретет положительный потенциал и энергия электрона в ней станет меньше а потенциал pобласти сделается отрицательным и энергия электрона в ней увеличится. Энергия же положительных дырок будет больше...
77395. Ветровая энергия и методы ее преобразования 66 KB
  Наиболее важным параметром, характеризующим энергетический потенциал ветра, является его скорость. Кинетическая энергия потока воздуха рассчитывается по формуле, Дж
77396. Ветровая энергия и методы ее преобразования 83.5 KB
  Энергия ветра есть результат тепловых процессов происходящих в атмосфере планеты первоисточником которых является Солнце. Кинетическая энергия ветра зависит от массы воздуха и его скорости. Сила и направление ветра изменяются в зависимости от высоты над поверхностью Земли. Вблизи земной поверхности расположена зона с относительно небольшими скоростями ветра.
77397. Геотермальная энергия и методы ее преобразования 94 KB
  Одна скважина в зависимости от параметров пара или воды может обеспечить электрическую мощность от 2 до 7 МВт. Основным условием существования водяных геотермальных источников является наличие непроницаемого для воды слоя горных пород который передает тепло от мантии или магмы к формациям содержащим в больших количествах воду. Температура воды или пара в гидротермальных источниках может составлять от 30 до 300350 С и зависит от их расстояния до мантии Земли а также от близости к раскаленной или расплавленной магме. Температуры...
77398. Энергия биомассы и методы ее преобразования 102.5 KB
  Энергия биомассы и методы ее преобразования Биомасса как источник энергии. Энергетическое использование биомассы реализуется по трем основным направлениям: – непосредственное сжигание биомассы древесины водорослей растений в атмосфере воздуха; – извлечение из биомассы таких энергоносителей как биогаз и спирты; – использование теплоты выделяемой при брожении органическими отходами навоз помет опилки и...