Проектирование трассы линейного сооружения

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет вечернего и  заочного обучения

Кафедра Городской кадастр

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Геодезия»

Тема: «Проектирование трассы линейного сооружения»

 

 

 

                                                                           Руководитель работы: Вичева Е.А.

                                                                       «    » ___________________2013  

 Исполнитель работы: Солякова А.А.

                                                                      Студент группы 1ЗК11ЗК (б) ГК    

                                                                                    «    » ___________________2013  

 

 

 

Оренбург 

2013 г. 

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………………...3

II. Исходные данные

2.1. Исходные данные…………………………………………………………………….4

2.2. Пикетажный журнал………………………………………………………………….5

2.3. Журнал технического нивелирования………………………………………………6

III. Обработка пикетажного журнала

3. Нахождение  элементов кривой………………………………………………………..7

IV. Обработка журнала технического нивелирования

4.1 Вычисление  превышений…………………………………………………………….8

4.2 Вычисление  высотной невязки и поправок…………………………………………9

4.3 Вычисление  высотных отметок связующих точек………………………………...10

4.4 Вычисление  высотных отметок промежуточных  точек…………………………..11

V. Построение профиля трассы

5.1 Построение  продольного профиля………………………………………………….12

5.2 Построение поперечного профиля………………………………………………….14

5.3 Нанесение  на продольный профиль проектной  линии……………………………15

5.4 Вычисление  рабочих отметок………………………………………………………17

5.5 Точки нулевых  работ………………………………………………………………...19

VI Построение профиля на ПК2+25 и ПК7+50

6.1 Построение  профиля на ПК2+25……………………………………………………20

Заключение……………………………………………………………………………….22

Список используемой литературы……………………………………………………...23

Приложение 1: Продольный и поперечный профили участка трассы дороги

 

 

Введение

Инженерная  геодезия рассматривает геодезические работы, выполняемые при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений и монтаже технологического оборудования. Эти работы во много определяют как стоимость и качество строительства, так и условия последующей эксплуатации инженерных объектов.

Инженер должен уметь работать как с традиционными  видами инженерно-геодезической информации – топографическими картами и планами, так и их электронными аналогами.

По картам и  планам решают различные прикладные задачи, а также проектируют инженерные сооружения: дороги, мосты, тоннели, аэродромы, гражданские и промышленные объекты, каналы, воздушные и подземные коммуникации и т.д.

 Задача данной контрольной работы: получение студентами знаний и практических навыков ведения геодезических работ, необходимых в процессе изысканий и строительства зданий и сооружений.

Цель данной контрольной работы: по данным журнала геометрического нивелирования и пикетажного журнала построить продольный и поперечный профили участка трассы дороги. Нанести на продольный профиль проектную линию.

Работа состоит  из следующих этапов: обработка пикетажного  журнала; обработка журнала геометрического  нивелирования; построение Продольного  профиля в масштабах: для горизонтальных расстояний – 1:2000, вертикальных – 1:200; построение профиля поперечника в масштабе 1:200 для горизонтальных и вертикальных расстояний; построение на продольном профиле проектной линии; оформление профилей.

 

 

II. Исходные данные

2.1. Исходные данные.

Даны:

1. Пикетажный журнал.

2. Журнал технического  нивелирования. В журнале записаны отсчеты по нивелирным рейкам, по этим отсчетам и будем вычислять значения превышений.

3. Данные для нанесения на продольный профиль проектом линии: уклоны.

Расстояние  между пикетами 100 метров. Длина трассы 1200 м. Черные - существующие, красные - проектные. Всего станций-14, реперов-2, пикетов-22.

Вычисления ведутся с использованием инженерного калькулятора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III. Обработка пикетажного журнала

3. Нахождение элементов  кривой.

Для более плавного и безопасного прохождения транспорта устраивают сложные кривые с переходом, так называемые круговые кривые (в данном случае их две).

Исходные данные: угол поворота, который измеряется на местности (Q₁ и Q₂) и радиус круговой (R₁ и R₂).

 Задание: По круговой прямой имеются 6 элементов, которые нам необходимо найти: угол поворота, радиус круговой кривой, тангенс кривой, длину кривой, домер, длину биссектрисы. Найдем их при помощи книги Митина В.Б. «Для разбивки кривой на автомобильных дорогах»

Q₁= 20º15´                                                                             Q₂=20º40´

R₁                                                                                                   R₂

T₁                                                                T₂

K₁                                                                K₂

D₁                                                                      D₂

Б₁                                                                Б₂

Уп №1 ПК1+80,00                                    Уп №2 ПК6+45,00

-Т

НК ПК

+К

ККПК

Контроль:

Уп №1 ПК1+80,00

+Т

-Д

КК ПК

Аналогично  находим для Уп №2 ПК6+45,00

IV. Обработка журнала технического нивелирования

4.1 Вычисление  превышений

1. Вычисляем  превышения по черной и красной  сторонам реек для первой и  второй станции по формуле:

h выч = отсчеты по рейке задние-передние

Для Rp1957:h выч черное=1650-0615=1035 мм

                      h выч красное=6523-5486=1037 мм

Аналогично  находим h выч по черным и красным отсчетам по рейке для всех остальных пикетов.

2) Находим средние  превышения: h ср=( h выч черное+ h выч красное)/2

Для Rp1957: h ср=(1035+1037)/2=1036 мм.

Аналогично  находим h ср для всех остальных пикетов.

3) Для контроля правильности вычислений в журнале выполняем постраничный контроль (на каждой странице) Для этого вычисляем следующие величины: сумму всех задних отсчетов по рейкам, сумму всех передних отсчетов, сумму всех вычисленных превышений, сумму всех средних превышений.

∑З=50560 мм

∑П=58785 мм

∑h выч=-8225 мм

∑h ср=-4112,5 мм

∑З-∑П=-8225 мм

Контроль  вычислений:

Между выше указанными величинами должна выполняться следующая  зависимость:

(∑З-∑П)/2=(∑h выч)/2=∑h ср

(∑З-∑П)/2=-8225/2= - 4112,5 мм

(∑h выч)/2=-8225/2= - 4112,5 мм

∑h ср=-4112,5 мм

Контроль выполняется.

Все данные из миллиметров переводим в метры.

4.2 Вычисление  высотной невязки и поправок

4) Вычисляем  высотную невязку в ходе.

Для этого сначала найдем теоретическую сумму превышений ∑ h теор.

∑ h теор= Н конечное-Нначальное

Т.е из высотной отметки конечной точки нужно  вычесть высотную отметку начальной  точки.

∑ h теор=Н Rp1962- Н Rp1957

∑ h теор=118,35-115,34=3,01 м.

fh=∑h ср-∑ h теор

fh=2985,5-3,01 (3010)=24,5 мм.

доп fh=±50*

где L-это длина хода в километрах (т.е длина дороги)

Длина трассы (дороги) 1200 м = 1,2 км.

доп fh=±50* = ±54,8

Полученную невязку сравниваю с ее допустимым значением. Высотная невязка должна быть меньше или быть равной допустимой.

Так как 𝗙h< доп𝗙h (-24,5˂±54,8 мм), то результаты измерений признают удовлетворительными.

Если полученная угловая  невязка меньше или равна допустимой, то полученную невязку распределяю в средние превышения, в виде поправок с противоположным знаком, которые вычисляю по формуле:

δh=

,

где n- количество средних превышений.

δh=-(-24,5)/14=+1,75

Для удобства поправки распределю особым образом: в дробные  значения средних превышений , а  их 7 по 1,5, в целые значения средних  превышений (их тоже 7) по 2.

7*1,5+2*7=24,5

Контроль  вычислений:

Сумма поправок должна быть равна невязке с противоположным  знаком.

∑ δh=-fh                         24,5=-24,5

Контроль выполняется. Округляем поправки до сотых миллиметров.

5) После распределения поправок, вычисляем исправленные превышения, как сумму средних превышений и соответствующих поправок.

hиспр=hср+ δh

Контроль  вычислений:

Сумма исправленных превышений должна быть равна теоретической сумме превышений.

4.3 Вычисление  высотных отметок связующих точек

6) Последовательно вычисляем высотные отметки всех связующих точек по формуле:

Нпослед=Нпред±hиспр

Нпк0=НRp+h

Контролем правильности вычислений отметок является получение в конце хода известной  отметки HRp1962 конечной точки.

Завершают постраничный контроль на каждой странице журнала. находят и записывают разность вычисленных отметок последней и первой связующих точек, записанных на данной странице. Эта разность должна точно равняться алгебраической сумме средних превышений и поправок в них.

В конце журнала  по данным постраничного контроля выполняют аналогичный постраничному, общий контроль по всему ходу.

4.4 Вычисление  высотных отметок промежуточных  точек.

7) Вычисляем высотные отметки промежуточных точек.  Для этого вычисляем горизонт прибора/инструмента (ГП) .Для каждой станции это делают дважды – по наблюдениям на заднюю и переднюю точки: ГП равен отметке H задней (или передней) точки плюс отсчет по черной стороне рейки, стоявшей на этой точке.

Н+ отсчет по черной стороне задней рейки =ГП1

Н+ отсчет по черной стороне передней рейки=ГП2

ГП1=Нпк1+Зч(0314)

ГП2=Нпк2+2921 (Пч)

Горизонт прибора - это расстояние от уровневой поверхности  до визирного луча, чтобы определить горизонт прибора, необходимо знать  высотные отметки точек, на которой  установлена рейка и взгляд на эту точку (отсчет)

Находим средний горизонт прибора: ГП ср=(ГП1+ГП2)/2

8) Находим высотные отметки всех промежуточных точек. Вычисления выполняют через горизонт инструмента: отметка промежуточной точки равна: средний ГП на данной станции минус отсчет по рейке, стоявшей на этой промежуточной точке.

Н=ГПср - промежуточный отсчет по рейке

V. Построение профиля трассы.

5.1 Построение  продольного профиля трассы.

При изысканиях для линейных сооружений определяют плановое и высотное положение трассы — продольной оси линейного сооружения, закрепленной на местности, топографическом плане, карте или на цифровой модели местности. Основные элементы трассы: план и продольный профиль. Трасса по возможности должна быть прямолинейной и не превышать допустимый уклон. На местности трассу приходится искривлять для обхода препятствий, участков с большими уклонами и неблагоприятных по геологическим и гидрогеологическим характеристикам.

Продольный  профиль - вертикальный разрез местности  вдоль трассы - используется для  проектирования линейного сооружения, для подсчета объемов земляных работ при его строительстве.

 Продольный профиль составляется по результатам расчета элементов трассы (плановая часть) и нивелирования трассы по пикетажу (профильная часть) на миллиметровой бумаге шириной 297мм или 594мм. Продольный профиль имеет 2 масштаба: горизонтальный (1:2000) и вертикальный в 10 раз крупнее горизонтального (1:200). На продольном профиле размещают фактические (полученные в результате измерений) и проектные (полученные в результате разработки проекта) данные, которые располагают в специальных графах, образующих так называемую сетку профиля. Содержание и расположение граф в сетке профиля определяется видом линейного сооружения.