Нивелирование трассы

Обработка журнала нивелирования

Исходные данные:

Азимут начальной линии ПК0–ВУ1 равен:

А₁= (360⁰–К⁰)+ К`= 360<sup>0</sup>–6<sup>0</sup>+6`= 354⁰06`

Отметка начального репера Н₁ = 21,000 м

Отметка конечного репера

Н₂ = (К*6): 1000+19,526 м = 36:1000+19,526= 19,562 м

Угол поворота φ₁ и радиус R₁ первой кривой равны φ₁= 26⁰ 50` ; R= 200 м. Радиус второй кривой принимают за R₂= 300 м, а угол поворота φ₂ определяют по формуле:

φ₂=18⁰+К`= 18<sup>0</sup>06`

Камеральная обработка результатов нивелирования трассы

Для выполнения расчетно-графической работы предлагается обработать журнал технического нивелирования. Нивелирование производилось способом «из середины».

Расстояния между пикетами100 м

Расстояние Rp1–ПК0 = 55,00 м

Расстояние ПК5–Rp2 = 85,00 м

Результаты полевых измерений приведены в таблице.

Отметка начального репера Н₁=21,000 м

Отметка конечного репера Н₂= 19,562 м

На каждой станции вычисляют превышения между связующими точками. Найдя разность отсчетов между отсчетами по задней и передней рейке по черным и красным сторонам получаем вычисленные превышения:

a₁ – b₁ = h_выч1

a₂ – b₂ = h_выч2

Далее вычисляем средние превышения, получив среднеарифметическое из двух вычисленных превышений:

2

Вычислив средние превышения на всех станциях и записав результаты в колонку 7, выполняют постраничный контроль. Для этого выполняют следующее:

Получить суммы отсчетов по средним нитям по задней рейке ∑a и по передней ∑b

Также получить суммы вычисленных ∑h_выч и средних ∑h_ср превышений:

Получить разность сумм отсчета ∑a–∑b по задним и передним рейкам:

В результате постраничного контроля должно выполняться условие:

∑a–∑b = ∑h_выч = 2*∑h_ср

Если это условие выполняется, то все расчеты верны, в противном случае следует все пересчитать. Сделав постраничный контроль для обоих страниц, по аналогии следует произвести общий контроль всей трассы.

Затем определяют невязку в превышениях по формуле:

F_h= ∑h_ср – (Н₂ –Н₁)

Полученная невязка не должна превышать допуска, вычисляемого по формуле:

F_{h доп}= ±50√L км

Если выполняется условие F_h≤ F_{h доп}, то невязку распределяют между всеми средними превышениями и надписывают её над каждым средним превышением в колонке 7. Получив исправленные превышения, вписываем в колонку 8. Расчет поправок производится по формуле:

δh = F_h* /L_об

где l – расстояния между пикетами, м

L_об – общая длина нивелирного хода, м

На станциях, имеющих промежуточные точки, вычисляем горизонт инструмента:

ГИ= Н_i+а_i

Где Н_i – высота предыдущей точки;

а_i – отсчет по черной стороне рейки, установленной на задней рейке.

Таблица № 1

Журнал технического нивелирования

Постраничный контроль

∑a – ∑b = -14800 = ∑h_выч = 2*∑h_ср

Продолжение таблицы 1

Постраничный контроль

∑a – ∑b = +11800 = ∑h_выч = 2*∑h_ср

Общий контроль

∑з – ∑п = -3000 = ∑h_выч = 2*∑h_ср

∑h_т = Н₂ – Н₁ = 19,562 – 21,000 = -1,438

F_h= ∑h_ср – ∑h_т = -1500 – (-1438) = -62

F_{h доп}= ±50√L = ±50√0,64 = ±40

F_h ≥ F_{h доп}

Последовательность построения продольного профиля трассы

Построение продольного профиля трассы выполняют на миллиметровой бумаге размером 35×50 см в масштабе: горизонтальном – 1:2000, вертикальном –1:200.

В графе расстояния откладывают в масштабе пикеты и промежуточные точки, указывая расстояние между соседними точками.

Над отложенными пикетами и промежуточными точками в графе «Отметки земли по оси дороги» выписывают из журнала нивелирования с точностью до 0,01 м. От верхней линии профильной сетки (линии условного горизонта) в масштабе 1:200 на перпендикулярах к ней откладывают вверх все выписанные отметки земли. полученные точки соединяют между собой прямыми отрезками, образующими непрерывную ломаную линию (черный профиль трассы).

Заполняют графу «Пикеты, кривые, километры». Для этого:

Вычисляют элементы второй круговой кривой по формулам:

Определяют пикетажное положение главных точек круговой кривой.

Вычисляют длины прямых вставок. Длина первой прямой вставки равна отрезку трассы от ПК0 до начала прямой кривой.

Вычисляют азимуты прямых вставок. Азимут первой вставки равен 354⁰06`. Азимут последующей прямой вставки равен сумме предыдущего азимута с углом поворота (плюс правый угол, или минус левый угол).

В графе 7 профиля отмечают в масштабе главные точки кривых, выписывая на перпендикулярах расстояния от них до ближайших пикетов. Внутри каждой кривой выписывают её элементы, а на прямых вставках их длины и румбы. Под соответствующим пикетом подписывают его номер, а под каждым пикетом, кратным десяти и нулевым – номер километра.

Проектирование профиля трассы

Нанесение проектной линии профиля производят с учетом баланса земляных работ, используя следующие данные:

Проектные отметки контрольных точек (начало НТ и конец КТ трассы) принимают равными соответственно:

Н_нт = Н_пк0 – 0,85 м и

Н_кт = Н_пк5 – 0,3 м

Расстояние от НТ до точки перегиба (изменения уклона проектной линии) принимают равным l₁ =(300 + К) м, в соответствии с вариантом

l₁ =(300 + 6) = 306 м

После определения исходных данных вычисляют проектную отметку точки перегиба профиля С по формуле:

, где

∑S – сумма площадей элементарных фигур (трапеций), расположенных ниже профиля трассы;

По известным превышениям и расстояниям определяют проектные уклоны:

,

В графе «Уклоны» проводят ординату в месте измерения уклона, а затем соединяют прямыми линиями углы. При положительном уклоне – левый нижний с правым верхним, при отрицательном – левый верхний с нижним правым. Над линией надписывают величину уклона, а под линией – расстояние.

На всех пикетах и промежуточных точках вычисляют проектные отметки по формуле:

, где

Н_п – проектная отметка последующей точки;

Н_п+1 – проектная отметка предыдущей точки;

i – проектный уклон;

d – расстояние между точками;

По вычисленными отметками наносят проектную линию.

Вычисление рабочих отметок и точек нулевых работ

Рабочие отметки вычисляют как разность проектной отметки земли и подписывают их в случае положительного значения (насыпь) над проектной линией, а при отрицательном (выемка) – под проектной линией.

В местах пересечения проектной линии и линии земли получают точки нулевых работ, расстояния до которых от ближайших пикетов рассчитывается по формуле:

, , где

d_1, d₂ – расстояния от точки нулевых работ соответственно до задней и передней точек;

d – расстояние между соседними точками;

h₁, h₂ – рабочие отметки, между которыми расположена точка нулевых работ;

На профиле из точки пересечения проектной линии и линии земли опускают перпендикуляр на условный горизонт и подписывают расстояния d_1, d₂ (с округлением до 0,01 м), на перпендикуляре – отметку точки нулевых работ, вычисленную по формуле:

Построение профиля поперечника

Составление профиля поперечника выполняют по данным журнала нивелирования в едином масштабе 1:200 (по горизонтали и по вертикали).

Вычисления.

Проектные отметки контрольных точек (начало НТ и конец КТ трассы) принимают равными соответственно:

Н_нт = Н_пк0 – 0,85 = 20 – 0,85 = 19,15 м

Н_кт = Н_пк5 – 0,3 = 17,07 – 0,3 = 16,77 м

l₁ =(300 + 6) = 306 м, l₂ = 500 – l₁ = 194 м

Высота точки перегиба равна:

Проектные уклоны равны:

Вычисление проектных и рабочих отметок:

Определение точек нулевых работ:

,

Т. 1 расположена между ПК2 и ПК2+60:

Т. 2 расположена между ПК2+60 и ПК3:

Т.3 расположена между точкой перегиба Н_с и ПК3+20,5

Н_{Раб. С} = – 0,20 м

Т.4 расположена между ПК4 и ПК4+32,3