КОнтрольная работа по учебному курсу Геодезия 2 Вариант 6 Студент Ермолаев Тимур Артурович (И. О. Фамилия)
 Скачать 0.72 Mb.
|
1 2  МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тольяттинский государственный университет» Архитектурно-строительный институт Центр архитектурных, конструктивных решений и организации строительства КОнтрольная работа по учебному курсу «Геодезия 2» Вариант 6
Тольятти 2022 Вариант №6 Какие существуют способы детальной разбивки кривой? Какова сущность детальной разбивки кривой, способом прямоугольных координат? Ответ дополнить схемой. Способ прямоугольных координат Порядок разбивки данным способом следующий. 1)Задавшись длиной дуги S (расстояние между соседними точками разбивки), приняв нк или кк за начало координат, направление тангенсов на вершину угла за направление оси Х, вычисляют координаты точек кривой по формулам 2) По φ и R определяют главные элементы кривой – Т (тангенс, касательная к кривой), Б (биссектриса), К (длина кривой), Д (домер). 3) Закрепляют главные точки кривой – нк, ск, кк. Для этого от вершины угла при помощи рулетки по направлению к началу трассы откладывают Т. Полученная точка является нк и закрепляется деревянным колышком. Затем откладывают Т от ВУ по направлению на последующее направление трассы, получают, таким образом кк, которую тоже закрепляют колышком. Внутренний угол при помощи теодолита делят пополам и на полученном направлении откладывают Б, получают ск.φ – угол поворота трассы (в данном случае вправо); ВУ – вершина угла; нк – начало кривой; кк – конец кривой; ск – середина кривой. Эти точки называют главными точками кривой. R – радиус кривой.  у1=R-R·cosβ=R·(1-cosβ)=2R·sin2  х1=R·sinβ; у2=2R·sin2β; х2=R·sin2β;хn=R·sinβ уn=2R·sin2  ; β=  , ρ – радиан, единица плоского угла =206265″. Значения хn, уn можно выбирать из таблиц для разбивки круговых кривых.4) Вдоль тангенсов от нк и кк откладывают при помощи рулетки значения хn по перпендикуляру уn и закрепляют полученные точки колышками. Способ продолженных хорд Заключается в следующем : 1.По значению S и R вычисляют х1=Rsinβ; у1=2Rsin2  и промежуточное перемещение в=  (из подобия равнобедренных треугольников ∆ (1-2' – 2) ∞ ∆ (1-2 – К) с равными вершинными углами β – в:S=S:R).2.Точку 1 закрепляют колышком, отложив при помощи рулетки х1 от начала кривой по направлению на вершину угла (по оси Х) и у1 перпендикулярно этому направлению.  3.По точкам 0 – 1 натягивают ленту или рулетку и на продолжении 01 откладывают S, закрепляют точку 2'. 4.Точку 2 на кривой получают способом линейных засечек: пересечением отрезка S, который откладывают рулеткой из точки 1 и отрезка в, откладываемого из точки 2'. Полученную точку закрепляют деревянным колышком. 5.Таким же образом разбивают точки 3, 4, до середины кривой. Вторую половину кривой разбивают таким же образом от точки конца кривой. Достоинство способа в том, что он применим на любой местности (косогоры, впадины и т.д.). Недостаток – с возрастанием длины кривой точность разбивки падает, так как положение последующей точки определяется относительно предыдущей. Происходит накопление ошибок. Способ углов: В этом способе используется то положение, что углы с вершиной в какой-либо точке круговой кривой образован касательной АМ(Т) и соответствующей секущей равны половине соответствующего центрального угла. Данный способ заключается в построении угла q/2 в начале системы координат и последовательном откладывании хорды. При заданной длине хорды угол y определяют по формуле:  где в – длина хорды. Для разбивки промежуточных точек кривой, теодолит устанавливают в НК или КК, ориентируют его по линии тангенса и откладывают от этой линии угол q/2 . Отложив вдоль построенного направления хорду l, закрепляют первую точку (В). Затем, в той же точке НК строят угол 2q/2 и откладывают хорду (В-С), получая на пересечении направления угла и хорды точку 2, и т.д. Линейные измерения выполняют вблизи кривой, что выгодно при разбивке точек на насыпи. Этот способ применяют для разбивки кривых земляных сооружений. Порядок выполнения разбивки следующий: - Выбирают из таблиц по радиусу угол Q/2 в зависимости от величины b (b=10,20,30 м). - Устанавливают теодолит в точку А и от линии АМ фиксируют направление под углом Q/2. - Вдоль этого направления откладывают длину хорды b и закрепляют на местности точку. - Из точки А от направления АМ Фиксируют следующее направление под углом Q и вдоль него откладывают длину хорды. В такой последовательности выполняют разбивку всей кривой.  В чем сущность геометрического нивелирования? Какие существуют способы геометрического нивелирования? Ответ дополнить схемой. Нивелированием называется совокупность измерений на местности, в результате которых определяют превышения между точками местности с последующим вычислением их высот относительно принятой исходной поверхности. Такой исходной поверхностью обычно является основная уровенная поверхность, соответствующая среднему уровню воды морей и океанов в спокойном состоянии. Знание высот точек земной поверхности необходимо при решении научных задач геодезии, связанных с изучением вертикальных движений земной коры, для высотного обоснования топографических съемок, изображения рельефа местности на планах и картах, решения различных инженерных задач при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений и т.п. Из известных методов нивелирования наиболее точным и распространенным в практике является геометрическое нивелирование. Геометрическое нивелирование выполняют с помощью специальных геодезических приборов – нивелиров, обеспечивающих горизонтальное положение линии визирования в процессе измерений, и нивелирных реек. Превышения между точками определяют по отсчетам на рейках, отвесно устанавливаемых в этих точках. Различают два способа геометрического нивелирования. При нивелировании вперед (рис.1 а) нивелир устанавливается в точке А, отметка которой НА известна, таким образом, чтобы окуляр зрительной трубы находился над этой точкой. В точке В отвесно устанавливают нивелирную рейку. С помощью рулетки или рейки измеряют высоту нивелира i, т.е. отвесное расстояние от центра окуляра до точки А, над которой установлен нивелир. Приводят визирную ось нивелира в горизонтальное положение и делают отсчет b по рейке. Как следует из рисунка 14.1 а: h = i – b. Величина ГП = НА + i представляет собой высоту визирного луча нивелира над уровенной поверхностью и называется горизонтом прибора. При нивелировании из середины (рис.1 б) нивелир устанавливается на одинаковых расстояниях между точками А и В, в которых отвесно устанавливают рейки. Приводят визирную ось нивелира в горизонтальное положение и, последовательно визируя на рейки, берут отсчеты: по задней рейке – а, по передней рейке – b. Тогда превышение точки В над точкой А составит: h = a – b. Превышение будет положительным, если передняя точка выше задней, и отрицательным, если передняя точка ниже задней. Способ нивелирования из середины имеет заметные преимущества по сравнению с нивелированием вперед, т.к. в два раза повышает производительность труда и позволяет исключить влияние ряда погрешностей на точность определения превышений.  а б где а – нивелирование вперед; б – нивелирование из середины. Рисунок 1. – Схемы геометрического нивелирования. Геометрическое нивелирование независимо от способа его выполнения может быть простым и последовательным. Если превышение между двумя точками местности получают в результате одной установки нивелира, то такое нивелирование называется простым. Если нивелирование выполняют с целью передачи отметок на значительное расстояние либо с целью построения профиля местности, то оно производится с нескольких станций и называется последовательным или сложным. Чем руководствуются при проведении проектной линии? Как вычисляются проектные и рабочие отметки? Проектные отметки вычисляют по уклону проектной линии, а уклон — по высотам отдельных фиксированных точек. С использованием отметок таких точек уклон проектной линии вычисляют по формуле:   где i — уклон проектной линии; Нк — проектная отметка конца линии; Нп — проектная отметка начала линии; L — длина горизонтального проложения линии. Отметки всех других точек данной проектной линии получают по формуле:  где Нп+1 — проектная отметка предыдущей точки; Нп — проектная отметка последующей точки; i — расстояние между этими точками. Рабочая отметка Рабочая отметка — это разность между проектной отметкой и отметкой земли, т. е.  где Нкр — проектная отметка (красная); Нчер — отметка земли (черная); hраб — рабочая отметка. Рабочая отметка показывает, на какую величину необходимо срезать или насыпать грунт в данной точке. Точка нулевых работ Точка нулевых работ — точка пересечения проектной линии с профилем земли. Она расположена в месте перехода насыпи в выемку или, наоборот, выемки в насыпь, т. е. между рабочими отметками, имеющими противоположные знаки. Расстояние точки нулевых работ от заднего пикета вычисляется по формуле:  где х — расстояние точки нулевых работ от заднего пикета; L — длина линии пикета; hpa6n — рабочая отметка предыдущего пикета; hpa6n+l — рабочая отметка последующего пикета.  Исходные данные для вычисления отметок вершин квадратов и построения топографического плана: М 1:500 l = 20 м hср = 0,5 м    α0 = 310° i0 = 0,020 Вычисление горизонта прибора на I станции Вычисляют горизонт прибора на I станции, используя отметку репера №574 и отсчеты по красной и черной сторонам рейки, установленной на репере
Вычисление отметок всех вершин квадратов пронивелированных с I станции
Выполняют контроль взятия отсчетов на связующих точках Б2 и Б3 пронивелированых с двух станций:
где l – отсчет по рейке. Вершина квадрата Б3: 1263 мм + 5314 мм = 0628 мм + 5949 мм 6577 мм = 6577 мм Разность составляет 0 мм. Допустимое расхождение составляет 5 мм. Вершина квадрата точка Б2: 1729 мм + 5800 мм = 1115 мм + 6416 мм 7529 мм < 7531 мм Вывод: контроль удовлетворяет требованиям, значит вершины квадратов: Б2 и Б3 можно использовать для вычисления горизонта прибора на II станции. Вычисление горизонта прибора на II станции Вычисляют горизонт прибора на II станции, используя вычисленные отметки связующих точек (вершин) Б2, Б3 и результаты нивелирования этих вершин на II станции: вершина Б3:
вершина Б2:
Вывод: средние значения ГП, полученные по результатам нивелирования вершин Б2 и Б3 принимают за окончательные и используют для вычисления отметок вершин квадратов, пронивелированных на станции II. Вычисление отметок всех вершин квадратов пронивелированных с II станции
Построение топографического плана по результатам нивелирования строительной площадки Для построения топографического плана по результатам нивелирования поверхности строительной площадки вычерчивают сеть квадратов в масштабе М 1:500. Сторону А1–А4 ориентируют на север и принимают за ось абсцисс – Х, а сторону А1–В1 принимают за ось ординат – Y. В каждой вершине квадрата подписывают вычисленные отметки с точностью до 0,01 м. По всем сторонам квадратов и по диагоналям (направлениям скатов местности) выполняют интерполирование горизонталей.  Рис. 1.3. Топографический план строительной площадки. Вычисление проектной отметки горизонтальной площадки. Вычисляют проектную отметку горизонтальной площадки по формуле:
где Нmin – наименьшая из фактических отметок вершин квадратов, n – число квадратов. Для облегчения расчетов вводят в расчетную формулу понятие: условная отметка h. Вычисляют условную отметку для каждой вершины квадрата:
Согласно топографическому плану (рис. 1.3.) вычисляют: h1, h2, h3, h4 h1 – сумма отметок вершин квадратов, принадлежащих только одному квадрату;
h2 – сумма отметок вершин квадратов общих для двух смежных квадратов:
Полученную сумму h2 подставляют в формулу (2.1): h3 – сумма отметок вершин квадратов общих для трех смежных квадратов:
h3 = НВ2 + НВ3. Полученную сумму h3 подставляют в формулу (2.1): h4 – сумма отметок вершин, объединяющих четыре квадрата;
Полученную сумму h4 подставляют в формулу (2.1): В рассматриваемом примере Нmin = 72,474 м. h1 = 0,114+0,926+0,544+0,904+0,654+0,944=4,086 h2 =0,244+0,386+0,326+0,416=1,372 h3= 0,464+0,714= 1,178 h4= 0,224+0,246= 0,470 Подставляют все полученные величины в формулу вычисления проектной отметки горизонтальной площадки (2.1):  Таким образом, проектная отметка горизонтальной площадки: Нпр.гор = 72,91м Вычисление рабочих отметок всех вершин квадратов Вычисляют рабочие отметки всех вершин квадратов, показывающих высоту насыпи (+) или глубину выемки (–) как разность проектной и фактических отметок по формуле:
Например, рабочую отметку вершины А4 вычисляют:
Правильность вычисления рабочих отметок контролируют по формуле:
Вычисление положения точек нулевых работ Вычерчивают картограмму земляных работ. Картограмма земляных работ – это графический документ вертикальной планировки. Составляется на основе топографического плана строительной площадки. Для этого вычерчивают сеть квадратов и в каждой вершине подписывают фактические (черные) отметки и вычисленные рабочие отметки. Проектную отметку подписывают ниже картограммы.  Рис. 2.1. Картограмма земляных работ Нп.р = 72,91 м. Длина сторон квадрата 20 м. Вычисляют положение точек нулевых работ. Ноль работ – это точка пересечения фактической линии (линии Земли) и проектной линии. Определение положения точек нулевых работ проводят между смежными рабочими отметками сторон квадратов, имеющими разные знаки. Положение точек нулевых работ определяют аналитическим способом по формуле:
Контроль вычислений: l1 + l2 = l где h2 – рабочая отметка выемки; h1 – рабочая отметка насыпи; l – длина стороны квадрата; l1 и l2 – расстояния, определяющие положение точек нулевых работ на стороне квадрата (рис. 2.2.).  Рис. 2.2. Определение положения точек нулевых работ Пример вычисления точки нулевых работ: Для стороны между вершинами А4–Б4 положение точки нулевых работ определяют:
Точка нулевых работ находится на расстоянии 18 м от вершины квадрата с рабочей отметкой + 0,49 м. Соединив точки нулевых работ прямыми линиями, получают линию нулевых работ. Объем земляных масс можно вычислить методом четырехгранных или трехгранных призм. Объем четырехгранной призмы определяют по формуле:
где  – средняя высота однородной призмы, вычисляют как среднюю арифметическую из рабочих отметок; S – площадь основания призмы.Объем трехгранной призмы определяют по формуле:
Объем пятигранных призм в смешанных квадратах можно вычислять как разность объемов четырехгранных и трехгранных призм. Вычисление объемов земляных масс насыпей и выемок выполняют для каждого квадрата или части его, используя вышеприведенные формулы. После вычисления объемов отдельных фигур находят общий объем насыпи и выемки. Контролем вычисления объемов земляных масс является примерное равенство объемов насыпи и выемки. Допускается расхождение в пределах до 5% от общего объема насыпи и выемки. При этом предпочтительно, чтобы объем выемки несколько превышал объем насыпи, это связано с уплотнением и потерями грунта при его отсыпке в насыпь. Пример вычисления объема земляных масс по данным рис. 2.1. приведен в таблице 2.1. Таблица 2.1 Ведомость вычисления объемов земляных масс
Вычисляют объемы выемок и насыпей:
Определяют абсолютную величину их разности:
Отношение V к общей сумме насыпей и выемок, выраженное в процентах, характеризует баланс земляных масс:
1 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
,
,
,
,
,
.
,
,
.
,
.
,
,
.
,
.
.
,
.
.
,
.
,
.
.
.