Практика_Геодезия_. Геодезические работы для составления топографических карт и решения инженерных задач на строительных объектах выполняют в несколько этапов

• Название: Геодезические работы для составления топографических карт и решения инженерных задач на строительных объектах выполняют в несколько этапов
• Дата: 11.07.2018
• Размер: 1.11 Mb.
• Имя файла: Практика_Геодезия_.docx
• Тип: Документы; #48503
• страница: 2 из 4

Съемка трассы


Линейными называют сооружения, имеющие большую протяжённость при сравнительно малой ширине. К таким сооружениям относятся, в частности, железные и шоссейные дороги. Ось линейного сооружения называется трассой.

В плане трасса состоит из прямых участков, соединяемых кривыми постоянного и переменного радиусов кривизны. В своём продольном профиле трасса состоит из прямых линий разного уклона, соединяемых вертикальными кривыми. Основное требование, предъявляемое к дорожным трассам, это - обеспечение плавности и безопасности движения с заданными скоростями. Поэтому план трассы и её профиль должны отвечать определённым требованиям, которые регламентируются техническими условиями на проектирование, где задаются предельно допустимые (руководящие) уклоны, минимально возможные радиусы кривых и другие элементы. Вместе с тем трасса должна проходить так, чтобы обеспечивались наименьшие расходы на строительство дороги и последующую её эксплуатацию. Комплекс работ по определению положения трассы называется трассированием. Сначала выполняется камеральное трассирование - проектирование трассы по топографическим планам и картам или материалам аэрофотосъёмки. При выборе положения трассы в равнинной местности отклоняться от прямого направления между заданными опорными пунктами вынуждает необходимость обходить препятствия (водотоки, болота и др.), участки с застройкой, ценные для народного хозяйства и заповедные земли. В горной местности положение трассы диктуется рельефом. Здесь приходится часто менять направление трассы, двигаясь напряжённым ходом, то есть по линии с предельно допустимым уклоном. В сложных случаях намечают несколько вариантов трассы и после тщательного их анализа выбирают лучший. Окончательное положение трассы устанавливают в ходе полевых изысканий. Проект трассы выносят на местность. Вершины углов поворота - точки пересечения смежных прямых - выносят измерениями от пунктов геодезической основы или от ближайших чётких контуров, показанных на карте. Установив вехи на линии между соседними углами поворота, обследуют местность по трассе. При наличии препятствий линию смещают. Окончательное положение вершин углов закрепляют.
Закрепление и измерение углов. Выбранную трассу надёжно закрепляют на местности. Вершину угла между прямыми линиями трассы, закрепляют забиваемым вровень с поверхностью земли колом (рис. 3.1.1). В расстоянии 1 м от кола с внешней стороны угла на его биссектрисе устанавливают столб с затёсом. На затёсе, обращённом в сторону вершины угла, делают надпись, указывающую номер вершины угла, год, угол поворота, радиус вписываемой в угол кривой, расстояние от начала трассы. Измеряют расстояния от вершины угла до расположенных вблизи приметных местных предметов (дерево, угол здания, валун и др.) и показывают их на абрисе - схеме, составляемой для облегчения отыскания вершины угла в последующем, особенно в случае разрушения опознавательного столба.



Рис. 3.1.1

Закрепление точек трассы: а) вершины угла: 1 - кол;

2 - столб; б) пикета и плюса: 1 - кол; 2 - сторожок
Над колом, закрепляющим вершину угла, устанавливают теодолит и измеряют лежащий справа по ходу трассы угол между направлениями на соседние вершины углов. Измерение выполняют одним приёмом с точностью 0,5'. Угол поворота вычисляют по формулам: (при повороте трассы вправо: < 180°) или (при повороте трассы влево: > 180°). Для контроля буссолью измеряют магнитные азимуты линий.
Измерение длин линий и разбивка пикетажа. Расстояния между вершинами углов измеряют светодальномером или мерной лентой. Измерение для контроля выполняют дважды с относительной погрешностью не более 1:1000 - 1:2000. В ходе одного из измерений трассу разбивают на отрезки длиною 100 м по горизонтальному проложению. Конец каждого отрезка - пикет, закрепляют, забивая вровень с землёй кол. Для облегчения отыскания пикета впереди него по ходу трассы в расстоянии 20-25 см забивают второй, возвышающийся над поверхностью земли кол - сторожок (рис. 3.1.1). На сторожке надписывают номер пикета, например, ПК13.



Рис. 3.1.2 Углы поворота трассы
Колышком и сторожком закрепляют также плюсовые точки (или просто - "плюсы") - точки, где на трассе изменяется наклон профиля местности. На сторожке при этом пишут номер предыдущего пикета и расстояние от него в метрах, например ПК13+46.

Как плюсовые точки фиксируют также места пересечения трассой любых сооружений, дорог, линий связи, водотоков, границ угодий и т.д.
Поперечники. Там, где местность имеет заметный (более 1:5) поперечный уклон, на каждом пикете и "плюсе" разбивают перпендикуляры к трассе - поперечники. Поперечники разбивают в обе стороны длиною 15-30 м с таким расчётом, чтобы обеспечить съёмкой всю ширину полосы местности под будущие сооружения дороги (земляное полотно, водоотводные устройства, здания и пр.). Концы поперечника закрепляют точкой и сторожком, плюсовые точки в местах изменения наклона местности, - только сторожком. На сторожках пишут расстояние от оси трассы с буквой "П" (справа от оси) или "Л" (слева от оси).
Плановая привязка трассы. Начало и конец трассы привязывают к пунктам государственной геодезической сети, например, с помощью теодолитного хода. В результате, измеренные на трассе углы и расстояния совместно с ходами привязки образуют единый разомкнутый теодолитный ход. Это позволяет проконтролировать правильность выполненных линейных и угловых измерений и вычислить координаты вершин углов. На длинной трассе привязку к государственной геодезической сети выполняют не реже, чем через 25 км, а при удалении пунктов от трассы более чем на 3 км, - не реже, чем через 50 км.
Съёмка полосы местности. В ходе разбивки пикетажа выполняют съёмку ситуации в полосе местности шириной по 100 м в обе стороны от оси трассы. При этом на ширину 25 м вправо и влево съемку выполняют инструментально, - главным образом, методом перпендикуляров, а дальше - глазомерно. Результаты съёмки в виде абриса масштаба 1:2000 заносят в пикетажный журнал, изготовляемый в виде блокнота из листов миллиметровки размерами 10x15 см. По середине листа проводят прямую, изображающую ось трассы. На ней штрихами отмечают пикеты и плюсы и рядом подписывают их значения. В местах поворота стрелкой показывают направление поворота и надписывают румб следующей прямой. На свободном месте пишут элементы кривой. Показывают расстояния от местных предметов до оси трассы и габариты строений. Делают записи о типе дорог, характеристике леса, карьерах - обо всём, что может иметь значение для предстоящего строительства.
Съёмка полосы местности. В ходе разбивки пикетажа выполняют съёмку ситуации в полосе местности шириной по 100 м в обе стороны от оси трассы. При этом на ширину 25 м вправо и влево съемку выполняют инструментально, - главным образом, методом перпендикуляров, а дальше - глазомерно. Результаты съёмки в виде абриса масштаба 1:2000 заносят в пикетажный журнал, изготовляемый в виде блокнота из листов миллиметровки размерами 10x15 см. По середине листа проводят прямую, изображающую ось трассы. На ней штрихами отмечают пикеты и плюсы и рядом подписывают их значения. В местах поворота стрелкой показывают направление поворота и надписывают румб следующей прямой. На свободном месте пишут элементы кривой. Показывают расстояния от местных предметов до оси трассы и габариты строений. Делают записи о типе дорог, характеристике леса, карьерах - обо всём, что может иметь значение для предстоящего строительства.
3.2 Техническое нивелирование трассы.
По закрепленным точкам трассы прокладывают ход технического нивелирования. Ход начинают и кончают на реперах государственной нивелирной сети. На длинных трассах такую привязку выполняют не реже, чем через 25-50 км.

На пикетах или плюсах выбирают связующие точки с расстоянием между ними до 200-300 м и с превышением, меньшим длины рейки. В связующих точках на колышки устанавливают рейки, а в середине, на равных расстояниях от них — нивелир. Наведя трубу на заднюю рейку, берут отсчет (З_ч) по черной стороне рейки. Затем наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчеты по черной (П_ч) и красной (П_к) сторонам. После этого вновь наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет (З_к) по ее красной стороне. Превышение вычисляют дважды — по черным и красным сторонам:

h_ч = З_ч - П_ч;

h_к = З_к - П_к.

Значения h_ч и h_K не должны различаться более чем на 5 мм. В противном случае отсчеты по рейкам повторяют.

За окончательное значение превышения принимают среднее:



Затем выполняют нивелирование промежуточных точек — пикетов и плюсов, оказавшихся между связующими (на рисунке 3.2.1 для станции нивелира № 1 связующими точками являются ПК0 и +38, а промежуточной — ПК1). Задний реечник переносит рейку и ставит ее поочередно на промежуточные точки, а нивелировщик берет отсчеты по черной ее стороне.

Этим работа на станции завершается, и нивелир переносят на следующую станцию (на рисунке 3.2.1 — на станцию № 2). Бывший задним реечник переходит на переднюю точку новой станции (ПК3), а передний остается на месте (на точке +38) и становится задним.

На крутых склонах, где превышение между соседними точками трассы превышает длину рейки, измерить его с одной станции невозможно. На рисунке 3.2.1 это превышение между точками +17 и ПК5. Такое превышение измеряют по частям, введя дополнительную связующую точку, называемую икс-точкой. Рейку в икс-точке ставят на колышек или переносный башмак. На больших склонах приходится делать несколько икс-точек. Для профиля трассы икс-точки не нужны и расстояния до них от пикетов не измеряют.

При перерыве в работе нивелирование заканчивают на репере, постоянном или специально для этого устраиваемом временном.

Результаты измерений записывают в журнал нивелирования (табл. 3.2.1).



Рис. 3.2.1

Нивелирование трассы

Таблица 3.2.1

Журнал нивелирования

Номера пикетов	Отсчеты по рейкам, мм			Превышения, мм		Гори-зонт	Отметки, м
	задние	передние	промежу-точные	черные, красные	средние	инструмента	вычислен-ные	уравнен-ные
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ПК0	2487					54,490	52,003	52,003
	7172
ПК1			1714		+1			52.776
+38		101		+2386	+2385		54,388	54.389
		4788		+2384
+38	1491					55.880
	6175
ПК2			1594					54,286
+51			1526		+2			54,354
ПКЗ		2520		-1029	1028		53.360	53.363
		7203		-1028
пкз	120					53,483
	4805
ПК4			2023		+1			51.460
+17		2400		-2280	-2282		51 078	51.082
		7089		-2284
∑	22 250	24 101		-1851	-925	Hк – Hн = -0,925
	-1851

Отметки связующих точек (графа 8) вычисляют поочередно, прибавляя к отметке задней точки среднее превышение :



где Н_пер и Н_задн- отметки передней и задней связующих точек.

Каждая страница журнала должна содержать целое число станций, т. е. начинаться отсчетами на заднюю, а заканчиваться отсчетами на переднюю рейку.

Для контроля правильности вычислений в последнюю строку страницы записывают суммы всех отсчетов по задним рейкам, отсчетов по передним рейкам и превышений. Разность суммы задних (графа 2) и суммы передних отсчетов (графа 3) должна равняться сумме превышений (графа 5). Половина суммы превышений с точностью округлений должна равняться сумме средних превышений (графа 6). Этому же числу должна равняться разность вычисленных на странице отметок — первой и последней.

Начав нивелирный ход на репере с высотой H_нач, последовательно вычисляют высоты всех связующих точек хода. Вычисленная высота последней точки будет равна



где - сумма средних превышений по всему ходу.

Вследствие погрешностей измерений вычисленная высота , как правило, отличается от истинной высоты . Полученная невязка



не должна превосходить допуска , где L — длина хода, км. При числе станций n на 1 км хода более 25 допуск равен: .

Невязку распределяют в виде поправок с обратным знаком (графа 6) примерно поровну в превышения . С исправленными превышениями вычисляют уравненные высоты связующих точек (графа 9).

Для тех станций, где взяты отчеты на промежуточные точки, вычисляют высоту горизонта инструмента



которую используют для вычисления высот промежуточных точек:



где с_пр — отчет по рейке, установленной на промежуточной точке. Так, в таблице 3.2.1 высота горизонта инструмента на отрезке между точками +38 и ПКЗ равна 54,389 + 1,491 = 55,880 м. Отметки промежуточных точек ПК2 и +51 получены вычитанием из этой высоты отсчетов 1,594 и 1,526 м и равны 54,286 и 54,354 м.

3. 
   Составление продольного профиля
   

Продольный профиль трассы строят на миллиметровой бумаге размером 297x420 мм. На рис 3.3.1 приведен пример продольного профиля. Масштабы продольного профиля: 1:10000 - в горизонтальном направлении. 1:200 - в вертикальном.

Построение профиля начинают с проведения линии условного горизонта и вычерчивания сетки профиля. Оставив сверху листа 15 - 20 см для профиля и надписей, проводят в соответствии с горизонтальным масштабом (в 1 см - 100 м) линию условного горизонта длиной 10 см для трассы в 1 км (10 пикетов) или 11 см для трассы в 1,1 км (11 пикетов). Ниже линии вычерчивают сетку профиля.



Рис. 3.3.1 Продольный профиль

Графы сетки заполняют в следующей последовательности.

В графе “Расстояния”, пользуясь пикетажным журналом или журналом нивелирования, строят шкалу расстояний, отмечая на ней вертикальными отрезками положение пикетов и плюсовых точек. Под шкалой расстояний подписывают номера пикетов. На шкале около плюсовых точек подписывают расстояния до ближайших пикетов или плюсовых точек. Сумма расстояний, вписанных в шкалу в пределах одного пикета, должна равняться 100 м.

В графу “Отметки земли” из журнала нивелирования выписывают уравненные отметки пикетов и плюсовых точек с точностью до сотых долей метра (0.01 м).

По отметкам земли строят продольный профиль трассы в вертикальном масштабе 1: 200 (в 1 см - 2 м). Отметку линии условного горизонта принимают с таким расчетом, чтобы линия профиля проходила над линией горизонта на расстоянии около 3 см. В нашем примере отметка условного горизонта равна 10 м.

В соответствии с выбранной отметкой условного горизонта подписывают слева шкалу высот, пользуясь которой по отметкам земли наносят на миллиметровку все точки трассы. От этих точек проводят вертикальные линии (ординаты) до линии условного горизонта, а вершины их соединяют ломаной линией.

Пользуясь пикетажным журналом заполняют графу “План трассы”.

В графе “Прямые и кривые в плане” изображают прямыми отрезками прямые участки трассы и дугами, обращенными вверх или вниз, кривые. На рис. 3.3.1 кривая с поворотом вправо - дуга выпуклостью вверх. Пикетажные значения НК и КК, взятые из ведомости расчета кривой, откладывают на линии пикетов и их же отмечают в графе “Прямые и кривые в плане”. Нанесенные точки соединяют вертикальными отрезками, вдоль которых пишут расстояния от НК и КК до ближайших пикетов. Сумма этих расстояний должна равняться 100 м. Точки НК и КК на плане соединяют дугами. Если трасса поворачивает вправо, то дугу вычерчивают выпуклостью вверх, если влево - выпуклостью вниз. Над и под дугами, изображающими на профиле кривые, подписывают значения У, R, l, Т_с, К_с. Над прямыми отрезками подписывают длины прямых участков трассы, вычисленные как разности пикетажных значений соответствующих точек. Под прямыми отрезками подписывают их дирекционные углы, которые вычисляют по формуле



где - дирекционные углы соответственно последующей и предыдущей прямых вставок, У - угол поворота трассы (со знаком «+» берут правые углы поворота, со знаком «-» - левые).

Контроль вычислений производят по формуле



В графе “Километры” кружками диаметром 5 мм обозначают целые километры трассы, называемые километровыми указателями. От кружков до линии пикетажа проводят вертикальные отрезки. Под кружками подписывают число, соответствующее

расстоянию в километрах от начала трассы.

Пользуясь прозрачной линейкой, проводят на профиле проектную линию бровки земляного полотна. При этом необходимо соблюдать ряд условий: уклон проектной линии не должен превышать 0,020; линию проводят таким образом, чтобы объем земляных работ (выемок и насыпей) был наименьшим; проектная линия может иметь участки подъема, спуска и горизонтальные площадки, причем таких участков должно быть не менее двух; участки различного уклона не должны быть менее 300 м; между участками подъема и спуска вставляются горизонтальные площадки длиной не менее 200 м.

Прочертив проектную линию, от точек ее перелома проводят вертикальные отрезки до линии условного горизонта. Эти точки помечают вертикальными отрезками в графе “Проектные уклоны”, а вдоль них подписывают расстояния до ближайших пикетов. Таким образом, графу “Проектные уклоны” делят на прямоугольники, в которых проводят диагонали или горизонтальные линии, обозначающие подъем, спуск или горизонтальную площадку.

Вычисляют величины уклонов каждого участка проектной линии , где h - превышение между конечными точками этого участка, отсчитываемое по шкале высот; d - длина участка проектной линии.

Вычисленные уклоны округляют до целых тысячных долей и подписывают в единицах промилле над диагоналями в графе “Проектные уклоны”. Под диагональю подписывают значение длины участка.

4. Разбивочные работы.