73950

Геодезические работы при проектировании изысканий сооружений линейного типа (нивелирование трасс линейных сооружений)

Лекция

География, геология и геодезия

На стадии предварительных изысканий трассирование подводящих сетей выполняют камеральным путем пользуясь имеющимися картами с целью получения плана и профиля трассы в масштабе карты. Для составления рабочего проекта производят окончательные изыскания трассы с закреплением ее на местности с необходимой детализацией элементов. Цель этой стадии изысканий получить план профиль трассы в требуемом масштабе; установить геометрические параметры трассы для строительства. Трассирование – комплект геодезических работ по проложению разбивке и...

Русский

2014-12-23

1.69 MB

15 чел.

Геодезические работы при проектировании изысканий сооружений линейного типа (нивелирование трасс линейных сооружений)

  1.  Общие положения
  2.  Содержание геодезических работ

Учебные цели:

  •  изучить содержание геодезических работ;
  •  подготовить к выполнению практической работы на занятиях и учебной практике.

1. При проектировании промышленных (гражданских) сооружений возникает необходимость в трассировании внешних подводящих сетей (дорог, линий электропередач, водопровода, теплосети, сети связи и др.) от пунктов примыкания до строительной площадки.

Трасса – это пространственная линия на местности по оси линейного сооружения.

На стадии предварительных изысканий трассирование подводящих сетей выполняют камеральным путем, пользуясь имеющимися картами, с целью получения плана и профиля трассы в масштабе карты.

Для составления рабочего проекта производят окончательные изыскания трассы с закреплением ее на местности с необходимой детализацией элементов.

Цель этой стадии изысканий получить план, профиль трассы в требуемом масштабе; установить геометрические параметры трассы для строительства.

Трассирование – комплект геодезических работ по проложению разбивке и закреплению трассы отвечающих техническим условиям строительства.

Состав геодезических работ при проектировании линейного сооружения.

  •  1. Проложение и закрепление на местности избранного направления трассы.
  •  2. Проложение стометровых отрезков трассы (пикетов), их закрепление, а также определение и закрепление промежуточным плюсовых точек трассы (разбивка трассы); поперечников;

3. Съемка полосы местности от оси трассы (ведение пикетажного журнала);

  •  4. Измерение углов поворота трассы;
  •  5. Разбивка и закрепление основных элементов кривых на трассы у вершин углов поворота трассы;

6.Вынос пикетов на кривую;

  •  7.Высотная привязка НТ и КТ трассы. Нивелирование трассы и поперечников;

8. Обработка результатов нивелирования;

  •  9.Составление продольного профиля трассы и поперечников;

2. 1) Продолжение и закрепление на местности избранного направления трассы.

Исх. данные: Положение оси трассы на карте.

Задача: Отыскать и закрепить на местности

НТ, ВУП….КТ

Варианты привязки НТ, ВУП, КТ   - полярный способ

     - теодолитный ход

     - засечками

Закрепление точек

Для долговременной сохранности вне зоны земляных работ могут также выставляться дополнительно 1-2 ориентирных столба


Если расстояние между точками значительно, то створ линий закрепляется вехами.

2) Проложение и закрепление пикетов, плюсовых точек

Задача: проложить от НТ по трассе 100 метров отрезки (пикетный отрезок)

начальная и конечная точка отрезка пикеты.

Пикетные отрезки (по горизонтальному положению) если ۷>

Последний не 100 метровый отрезок на трассе будет называется рубленным

Если на пикетном отрезке есть точки перелома рельефа, то это место плюсовых (промежуточных) точек.

Обозначение пикетов и плюсовых точек


Плюсовыми точками также будут:

- НК

- СК

- КК

- пересечение трассой:

- дорог;

- водных препятствий (уровень рек);

- линий электропередач;

3.  Съемка ситуации

Все данные по разбивке заносят в пикетажный журнал; который является основным полевым документом в котором отражаются результаты разбивки трассы и съемки полосы (контурной съемки) вдоль трассы. Этот документ используется при отработке профиля трассы.

Форма журнала: блокнот (тетрадь) из листов миллиметровой бумаги формат 10х15 см.

Масштаб ведения журнала 1:2000

Журнал ведут по ходу разбивки и съёмки.

  •  посредине страницы проводят утолщенную линию, обозначающую ось трассы;
  •  через 5см (100м на местности) проводят поперечные черточки и справа пишут номера пикетов;
  •  также отличают плюсовые точки;
  •  справа и слева от трассы на 100м производится съемка местности и зарисовка ситуации способом перпендикуляров. Перпендикулярные линии до объектов обозначают стрелками и подписывают расстояние в метрах;
  •  объекты съемки обозначают условными знаками;
  •  при вершинах углов направление поворота указывают стрелками в сторону поворота и указывают α, R, Т,К,Б,Д, НК,КК;
  •  новая страница начинается с конечного пикета предыдущей станции;
  •  измеряют α (Ат) или румб первого прямого участка трассы;


Кроме пикетного журнала отрабатывается и план-трассы

Отработка:

  •  масштаб 1:2000 (в 1см 20м)
  •  нанести ось трассы
  •  пикетные отрезки (через 5см)
  •  положение репера для высотной привязки трассы
  •  измерить α (Ат)  или румб первого прямого участка
  •  плюсовые промежуточные точки
  •  ситуация вдоль трассы в полосе до 100м
  •  углы поворота трассы и основные эл. кривых


План трассы

- это проекция трассы на горизонтальную плоскость масштаб 1:5000 – 1:10000

Оформление

  •  ось трассы красным цветом
  •  на плане показывают:
  •  пикеты, километры;
  •  главные точки круговых кривых;
  •  величину румба прямых углов и их протяженность;
  •  ситуация снятой полосы;

Закрепление поперечных отрезков трассы (поперечников)

Поперечные отрезки служат для оценки характеристики рельефа отдельных участков в перпендикулярном к ней направлении.

Точки перелома рельефа по поперечнику, а также его концы закрепляются копьями.

Длина поперечников до 100м

Количество поперечников зависит от характера рельефа и отражается в проектном задании:

  •  на каждом пикете;
  •  через один пикет;
  •  на плюсовых точках

Измерение ориентирного направления первого пр.

  1.  Измерение углов поворота трассы

Под углом поворота трассы понимают угол составленный продолжением предыдущего направления трассы и новым ее направлением

Углы поворота обозначают: αл, αп

Для определения угла поворота трассы на местности при вершине поворота теодолитом измеряют справа по ходу лежащие горизонтальные углы способом приемов β1 и β2…..

Угол поворота трассы вычисляют по формулам

αп = 180º -  β1

αл = β2  - 180º

При измерении углов β1 и β2  определяют и закрепляют на местности биссектрису угла

для разбивки круговых кривых поворота трассы


5.  Разбивка главных точек закруглений

Измерение прямолинейного направления трассы сопровождается разбивкой закруглений в местах ее поворота.

Простейшие закругления производят в виде круговой кривой.

Для разбивки круговой кривой необходимо знать ее элементы и главные точки.

Основные элементы кривой:

α – измеряются

R –исходные данные

T,K,Б,Д – вычисляются

α =

R – задаётся техническими условиями.

   |  

  |

   | Б = ОBOM =

Д = 2Т – К

Основные точки круговой кривой:

НК=ВУ-Т

КК=НК+К

КК=ВУ+Т-Д

______________________________

СК=НК+0,5К

СК=КК-0,5К

НК, СК, КК обозначают как  плюсовые точки с точкой и сторожками.

НК - находят отложением от ВУ тангенса Т

СК - находят отложением от ВУ биссектрисы Б

КК - находят отложения от ВУ тангенса минус домер и тем самым получают результат измерения, соответствующий непосредственному измерению по кривой.

 Домер исключают из измерений после укладки первой целой ленты за вершиной угла поворота по новому направлению.

Продолжают измерения по новому направлению от обозначенного КК до следующей ВУ.

6.  Вынос пикетов с касательных на кривую. 

Попутно с разбивкой главных точек кривой производят вынос пикетов с тангенсов на кривую способом прямоугольных координат.

  •  начало координат точки НК и КК
  •  ось абсцисс - направление тангенса
  •  ось ординат - по радиусам кривой

1 - измеряют (вычисляют) расстояние t

 t = ПН – НК

2 - вычисляют центральный угол α стягивающий дугу t между пикетами.

α =(180º/πR)t     α = (360º/2πR)t 

3 - вычисляют прямоугольные координаты пикета

 y = AOCO=RRсos α =  R (1 – сos α)

x/R = sin α  x = R sin α  y = R - R cos α =2R sin2 α/2

4 - по вычисленным координатам переносят пикеты на кривую

y = АОСО = R – R cos α = R (1 – cos α)

AO = R   1 – cos α= 2 sin2 α/2

7. Нивелирование трассы

1 – состав команды нивелирования - 4 человека:

  •  один нивелировщик
  •  один для переноски инструментов
  •  двое для установки реек

2 – Работу начинают с привязки трассы (НТ и КТ) к пунктам высотной геодезической сети.

Содержание привязки – передать на НТ, КТ. Абсолютную высоту от репера государственной нивелировочной сети прокладкой нивелирного хода

      Репер №2

    80,345

3 – способ нивелирования «из середины» по двухсторонним рейкам;

4 – нивелирование трассы линейного сооружения выполняется последовательным или сложным нивелированием.

 В процессе последовательного нивелирования общие для двух сложных станций точки называют связующими.

Точки которые связывают по высоте две смежные точки, а точки перегиба рельефа - промежуточными (плюсовыми)

Выбор связующих точек

а) при расстоянии от нивелира до реек в 150м.

каждая третья пикетная точка будет связующей ПК 3, ПК 6, ПК 9, а все остальные промежуточные.

б) при расстоянии от нивелира до реек в 100 м.

  •  После выбора связующих точек целесообразно отработать промежуточный рабочий документ.

Схема нивелирования трассы

по профилю

по плану

в) при расстоянии от нивелира до реек 50м

связующими будут все пикетные точки

г) на участках трассы с большими уклонами в качестве связующих точек могут использоваться плюсовые в т.ч. и вершины поворота и иксовые точки.

иксовая точка на профиль не наносится, она служит только для передачи превышения

д) неравенство плеч до 5м, высота виз.луча не менее 200мм, нивелир устанавливается не обязательно в створе.

5 - Программа работы на станции

ач

|

|  Отсчеты снимают с  точностью до 1мм при необходимости рейки

|  покатывают в направлении визирования

|

вч

вк

ак

Контроль снятия отсчетов, определения превышения

ач-вч=const   ак-вк=const

Контроль определения превышения

hч-hк ≤5мм

-нивелирование промежуточных точек по черной стороне, рейки устанавливает задний реечник

-нивелирование точек поперечников также как и промежуточные точки

-можно рекомендовать контроль работы на станции при двух горизонтальных при.

6  -  все записи ведут в журнале нивелирования

Страницу журнала заполняют так, чтобы на ней были записаны отсчеты целого числа станции нивелирования без разрывов отсчетов

Постраничный контроль

7  -  Определение высотной навязки

и её допустимого значения

8 -  Контроль результатов нивелирования

а) нивелирование между реперами

  fh

  

б) по сомкнутому ходу

в) нивелирование двойным ходом в прямом и обратном направлениях

г) нивелирование в два нивелира

Построение профилей трассы и поперечников

(чёрный цвет)

Профили строят на листе миллиметровой бумаги

Исходные данные:  - журнал нивелирования

- пикетажный журнал

Масштаб построения:

- горизонтальный 1:2000  1:1000  1:5000

- вертикальный 1:200  1:100  1:500 в 10 раз крупнее


Построенный профиль состоит из двух основных частей:

- собственно профиль

- сетка профиля состоящая из нескольких граф строк

Сетка профиля включает следующие 7 граф (строк):

  1.  грунты;
  2.  ситуация;
  3.  проектные отметки;
  4.  проектные уклоны;
  5.  фактические отметки;
  6.  пикеты и расстояния;
  7.  план трассы.

Вначале заполняется и отрабатывается сетка профиля, а затем строится профиль.

Отработка сетки профиля

(черный цвет)

1. По данным пикетажного журнала, журнал нивелирования заполняют исходными данными графы:

расстояний  (6)

черные отметки  (5)

ситуация   (2)

грунты   (1)

  1.  6 строка расстояние – положение пикетных, плюсовых точек в принятом горизонтальном масштабе. Положение их обозначают поперечными штрихами

  1.  5 строка черные отметки - отметки трассы с округлением до 1см


  1.  2 строка ситуация - из пикетажного журнала выпрямленный план местности в заданном масштабе

  1.  1 строка грунты - подписывается названия грунтов на трассе

Построение профиля

(черный цвет)

Начинают от линии основания профиля (линии условного горизонта). Это линии дают такую отметку обычно кратную 5 или 10м, чтобы точки профиля размещались от нее на 5-8см (или 4-15см)

 

Построение профиля заключается:

  1.  - в последовательном откладывании вверх от линии У.Г. (основание профиля) отметок пикетных, плюсовых точек с учетом отметки УГ.
  2.  - через полученные точки последовательно проводят ломанную линию, представляющую реальный профиль земной поверхности по направлению трассы

Профили поперечников строят аналогично

- но горизонтальный и вертикальный масштабы берут одинаковыми

- сетка упрощенная (только графы)

 - расстояния

 - черные отметки


Геодезические расчеты при проектировании на профиле оси линейного сооружения

Цель расчетов – чтобы определить положение  проектной линии профиля в наиболее выгодном варианте.

  1.  В первую очередь вычисляют уклоны отдельных участков трассы по формуле

,  где h – превышения на участке

d – горизонтальное проложение участка

обозначение уклонов (их характеристик) в графе уклонов красным цветом.

  1.  Вычисление красных или проектных отметок для всех проектных отметок для всех пикетажных и плюсовых точек по формуле

                   (нач. отметка участка)                       (расстояние от начала

      участка до плюсовой пикет.точки)

Данные заносят в графу красные отметки красным цветом

48,49

48,36

47,36

48,39

  1.  Вычисляют рабочие отметки по формуле

Положительные рабочие отметки показывают высоту насыпи и их записывают над проектной линией

Отрицательные отметки показывают глубину выемки и их записывают по проектной линией (красный цвет)


  1.  Определение положения точек нулевых работ

Точка нулевых работ - точка пересечения проектной линией с профилем

 

       

       

Расстояния от ближайших пикетов до точек нулевых работ записывают синим цветом вдоль ординат опущенных из точек нулевых работ на линию У.Г.

  1.  Расчет данных о плановом положение проектной линии помещают в графу план трассы.

- направление трассы по участкам (румбы)

- длина трассы по участкам

- основные элементы кривой (α, R, T, К, Б, Д)

- сами кривые изображаются скобками:

с выпуклостью  вверх – при повороте вправо

с выпуклостью вниз – при повороте влево

- расстояния от начала и до конца каждой  кривой.

  1.  По данным расчетов строят проектную линию трассы профиля.


Построение проектной линии поперечного сечения дороги:

Исходные:  - ширина дороги (10м)

  - коэффициент откоса насыпи (1:1,5)

   - отметка оси дороги (94,50м)

- поперечный уклон проезжей части (0,040) 40%

коэф. откоса

 

уклон линии

 

- отложить от оси дороги по 5м

- отметка оси земляного полотна

- расчет объема земляных работ

Sn , Sn-1 – площади поперечных сечений (насыпи) выемки.


Расчет вертикальных кривых

Вертикальные кривые вписывается в углы ломаной линии продольного профиля.

w – угол отклонения продольного профиля

i1,i2 уклоны смежных прямых профиля

R – радиус вертикальной кривой

Вертикальные кривые строят если:

- городские дороги w > 0,007

- на автострадах (главных) w > 0,01

- на второстепенных дорогах w > 0,05

R и w задаются проектной величиной

- Вычисление основных элементов вертикальной кривой:


- Построение (насаждение) промежуточных точек вертикальной кривой

x = принятое значение абсцисса промежуточной точки М, положение которой определяется на кривой.

 y =x2/2R

Для расчёта вертикальных кривых существуют специальные таблицы.

- высоты точек вертикальной кривой при разбивке от тангенсов

  •  знаки  - по знаку уклона тангенса


Документы отрабатываемые при изысканиях сооружений

линейного типа (автомобильные дороги):

  1.  Общая схема выноса и привязки трассы.
  2.  Пикетажный журнал (схема контурной съемки полосы трассы и разбивки пикетов) и план трассы.
  3.  Журнал измерения горизонтальных углов и вычисления углов поворота трассы.
  4.  Ведомость расчета основных элементов круговых кривых; выноса пикетов с касательными на кривую.
  5.  Схема нивелирования трассы.
  6.  Журнал нивелирования трассы.
  7.  Продольный и поперечный профиль трассы.

PAGE   \* MERGEFORMAT 14


EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17  

EMBED AutoCAD.Drawing.17  

EMBED AutoCAD.Drawing.17  

EMBED AutoCAD.Drawing.17  

EMBED AutoCAD.Drawing.17  

EMBED AutoCAD.Drawing.17  

  1.