Задание 3. Составление профиля трассы дороги

СОДЕРЖАНИЕ 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 поперечного профиля в масштабе]: 200 для горизонтальных и вертикаль­ных расстояний; построение на продольном профиле проектной линии; оформление профилей.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Пикетажный журнал (рис. 10). В пикетажном журнале записан румб СВ:48°50'
(общий для всех студентов) первоначального направления трассы, указано значение
первого (правого) угла поворота трассы: Уг. 1_пр = 35°45' (также общее для всех
вариантов). Величину же второго (левого) угла поворота каждый студент получает
индивидуально: к 50° 20' (для всех) прибавляется столько градусов, сколько букв
в фамилии студента.

Пример.

Зуев Уг.2_лев=50°20'+ 4° = 54° 20'

Соколов-Осадчий Уг.2 _лев=5О°2О' + 1° = б4°20'.

2. Журнал геометрического нивелирования (табл. 6). Записанные в журнале
отсчеты по нивелирным рейкам и вычисляемые по этим отсчетам значения превышений являются общими для всех студентов.

В графе 11 на верхней и нижней строчках записывают исходные данные - извест­ные отметки реперов № 19 и 20, между которыми на местности был проложен ниве­лирный ход. Отметка репера № 19 задается в соответствии с шифром студента: ее вычисляют так же, как отметку ПЗ 8 (с. 32) или точки Л (с, 52). Например, у студен­та, имеющего шифр ГС - 85 002, отметка репера № 19 равна 102,102 м. Отметка ре­пера № 20 для всех вариантов берется на 2,101 м. меньше отметки репера № 19.

3. Данные для нанесения на продольный профиль проектной линии:

на ПК 0 запроектирована насыпь высотой 0,50 м;

на участке от ПК 0 до точки ПК 1 + 80 уклон проектной линии i₁ = -0,020;

на участке от точки ПК 1 + 80 до ПК 4 — горизонтальная площадка (i₂ - 0,000);

на последнем участке трассы от ПК 4 до ПК 5 уклон i₃ = +0,015. Проектирование на поперечном профиле не производилось.

УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ

Обработка пикетажного журнала

1. По радиусу R₂ = 100 м и величине второго угла поворота находят элементы второй кривой. Элементы горизонтальной круговой кривой (тангенс Т, кривую К, биссектрису Б и домер Д) находят по формулам: ; ; ; .

2. Рассчитывают пикетажные значения начала (НК) и конца (КК) обеих кривых с обязательным контролем вычислений. Расчет следует произвести. в пикетажном журнале справа от трассы, условно проведенной в виде прямой. На рис. 10 приведен одинаковый для всех студентов расчет первой кривой. По результатам расчетов главные точки (НК и КК) кривых следует нанести на трассу, обозначив их окружностями диаметром 1,0 мм.

3. По румбу первоначального направления и углам поворота трассы вычисляют румбы остальных прямых отрезков (вставок) трассы. Сначала вычисляют дирекцион-ные углы по правилу: дирекционный угол последующей прямой вставки равен дирек-ционному углу предыдущей прямой плюс угол поворота трассы, если трасса повора­чивает вправо, или минус угол поворота, если она поворачивает влево. Расчет произво­дится в 'Тетради для выполнения контрольной расчетно-графической работы 2" и должен сопровождаться схематическим чертежом трассы в плане.

Вычисленные значения дирекционных углов переводят в румбы (см. табл. 1), которые записывают в пикетажном журнале вдоль стрелок, указывающих повороты трассы. На рис. 10 записан вычисленный румб СВ: 84° 35' второй прямой вставки.

Обработка журнала геометрического нивелирования

Отметки связующих точек вычисляют через превышения, отметки же промежу­точных точек - через горизонт инструмента. В качестве примера в журнале (табл. 6) выполнена обработка результатов нивелирования на первых трех станциях.

1. Вычисляют превышения между связующими точками: превышение равно раз­
ности заднего отсчета а и переднего b ("взгляд" назад минус "взгляд" вперед), т.е.
п =а -b

Для вычисления превышения используют отсчеты как по черной (а' и b'), так и по красной (а" и b") сторонам реек. Таким образом, для каждого превышения находят два его значения: h' = а' - b' и h" =а"- b", между которыми допускается расхождение не более ±5 мм. Записав вычисленные значения h' и h" превышения в графу 6 или 7 журнала (в зависимости от их знака), выводят среднее из них:h= ,которое округляют до целого количества миллиметров, после чего записывают в графу 8 или 9.

2. Для контроля правильности вычислений в журнале выполняют постраничный
контроль. С этой целью, как показано в табл. 6, в каждой из граф 3, 4, 6, 7, 8, 9 сум­мируют все записанные в них числа. На каждой странице журнала подсчитывается сумма отсчетов по задним рейкам Σa, сумма отсчетов по передним рейкам Σb и алгебраическая сумма средних превышений Σh_ср.

Найденные суммы записывают под итоговой чертой, проведенной в нижней части страницы, строчкой ниже – под ними – записывают их разность, а еще ниже – половину этой разницы:

.

Таблица 6. Журнал геометрического нивелирования.

Продолжение табл. 6.

Данные в графах 1 – 9, 12 являются общими для всех вариантов. Отметки в графах 10,11 на станциях 1-3 вычислены в соответствии с одним из вариантов студенческой работы.

В журнале постраничный контроль оформляют чернилами, записывая только чис­ловые значения найденных сумм и разностей без их буквенных обозначений.

3.По известным отметкам (графа11) начальной (репер № 19) и конечной (ре­пер № 20) точек хода вычисляют и записывают под итоговой чертой в конце журнала теоретическую сумму превышений: Σh_Т = Н_Рп.20 – Н_Рп.19.

Находят и записывают со своим знаком невязку хода, равную разности: прак­тическая сумма превышений (средних) минус теоретическая , т.е. , а ниже вычисляют допустимую величину невязки: где L- длина нивелирного хода, км.

4. Если то в средние значения превышений вводят поправки со зна­ком, обратным знаку невязки. Поправки вводят поровну (с округлением до целых миллиметров) во все превышения. Если невязка невелика (число миллиметров в не­вязке меньше количества превышений), то некоторые превышения - в начале и конце хода - оставляют без поправок. Убедившись, что сумма всех поправок равняется не­вязке с обратным знаком, поправки записывают в графах 8 и 9 сверху над средними значениями превышений.

5.Вычисляют последовательно отметки всех связующих точек хода:

…………………………

, где (h)₁,, (h)₂,..., (h)₈ - поправки в средние превышение записанные в графах 8 и 9. Контролем правильности вычислений отметок является получение в конце хода известной отметки Н_Рп.20 конечной точки.

6.Завершают постраничный контроль на каждой странице журнала. В графе 11 находят и записывают под итоговой чертой в нижней части страницы разность вычис­ ленных 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 ана­ логичный постраничному общий контроль по всему ходу.

7. На станциях 3 и 5 вычисляют значения горизонта инструмента. Для каждой станции это делают дважды - по наблюдениям на заднюю и переднюю точки: ГИ равен
отметке Я задней (или передней) точки плюс отсчет по черной стороне рейки, стояв­шей на этой точке. Расхождение между двумя вычисленными значениями ГИ допус­кают в пределах ±2 мм; одно из значений ГИ записывают в графу 10 журнала.

8. На станциях 3 и 5 вычисляют отметки промежуточных точек. Вычисления выполняют через горизонт инструмента: отметка промежуточной точки равна ГИ на данной станции минус отсчет по рейке, стоявшей на этой промежуточной точке.

Построение продольного профиля трассы

Продольный профиль строят по данным пикетажного и нивелирного журналов

Для построения берут лист миллиметровой бумаги размером 65 X 30 см. Сначала профиль составляют в карандаше, выполняя все необходимые построения тонкими ли­ниями; закончив составление, профиль оформляют в туши. На рис. 11 приведен обра­зец части профиля, составленного по одному из вариантов.

Построение выполняют в такой последовательности:

1. В нижней левой части листа заготавливают профильную сетку - систему гори­зонтальных граф, размеры и названия которых см. на рис. 11.

Верхняя линия профильной сетки называется линией условного горизонта. Ее следует вычертить на утолщенной (жирной) горизонтальной линии миллиметровой бу­маги; начало линии условного горизонта располагают на одной из утолщенных верти­кальных линий миллиметровки.

2. По данным пикетажного и нивелирного журналов заполняют графу 5."Рас­стояния", откладывая в ней горизонтальные расстояния в масштабе 1: 2000. Плановое положение всех пикетов и плюсовых точек фиксируют в этой графе вертикальными отрезками (перегородками). Вертикальные отрезки, обозначающие пикеты, в масшта­бе 1:2000 проводятся через каждые 5 см и должны попасть на утолщенные верти­кальные линии миллиметровки. Под нижней линией графы расстояний, называемой линией пикетажа, подписывают номера пикетов. Пикетажные значения плюсовых точек не подписывают, но между вертикальными отрезками в графе 5 записывают горизонтальные расстояния между каждыми двумя соседними точками профиля (см. отрезок ПК 1 - ПК 2 на рис. 11). Если между соседними пикетами плюсовых точек нет, то расстояние 100 м в графе расстояний не записывают.

3.Заполняют графу "Отметки поверхности земли", выписывая в нее из графы 11 нивелирного журнала отметки пронивелированных точек поверхности земли; отметки при записи их на профиле округляют до сотых долей метра.

4.По отметкам поверхности земли строят черную линию профиля, откладывая высоты точек в масштабе 1: 200 вверх от линии условного горизонта. Отметку условного горизонта выбирают в зависимости от фактических отметок: она должна быть кратной 10 м и притом такой, чтобы самая низкая точка профиля отстояла от линии условного горизонта не ближе чем на 4 см (превышение на местности 8 м). Эту отмет­ку (на ряс. 11-110 м) записывают левее начальной точки линии условного горизонта.

Все пронивелированные точки строят на перпендикулярах к линии условного горизонта, откладывая от этой линии в масштабе 1:200 соответствующие разности отметок поверхности земли и отметки линии условного горизонта. Для удобства построений на профиле слева можно нанести вспомогательный вертикальный масштаб, подписав его через каждый сантиметр по вертикали значениями отметок через 2 м, начиная от отметки условного горизонта.

5. Графы 1 и 6 заполняют по данным пикетажного журнала. В графе 1, посередине ее, проводят ось дороги, условно развернутую в прямую линию, и в масштабе 1: 2000 строят план полосы местности, прилегающей к трассе. Вместо изображения условных знаков угодий обычно пишут соответствующие названия: "луг", "выгон", "пашня" и т.п. Короткими стрелками показывают направления основных скатов местности.

В графе 6 ниже линии пикетажа на расстоянии 20 мм от нее проводят горизон­тальную линию, изображающую ось дороги. Рассчитанные для обеих кривых пикетаж­ные значения НК и КК откладывают (также в масштабе 1: 2000) на линии пикетажа, отмечая их перпендикулярами, опущенными от этой линии на проведенную ось дороги. Вдоль перпендикуляров записывают расстояния от начала или конца кривой до бли­жайших заднего и переднего пикетов.

Кривые условно обозначают скобами, обращенными при поворотах трассы впра­во - выпуклостью вверх, а при поворотах ее влево - выпуклостью вниз; скобы дела­ют высотой (глубиной) 5 мм. Под каждой кривой записывают значения всех шести ее элементов. Над серединой каждой прямой вставки трассы выписывают ее длину, а под ней - ее румб.

Для изображения километрового указателя (на ПК 0) от линии пикетажа опуска­ют вниз перпендикуляр длиной 35 мм, нижние 5 мм из которых будут служить диаметром окружности, правую половину которой при оформлении профиля зали­вают тушью.

6. Примерно в 1,5 см над линией профиля показывают положение реперов. Для
этого проводят вертикальные отрезки длиной около 2 см, вдоль которых, слева и справа, записывают прямоугольные координаты репера относительно трассы. Над горизонтальной чертой сверху указывают номер репера и его отметку.

7. Заглавную и прочие надписи на профиле выполняют в соответствии с образцом (см. рис. П).

Построение поперечного профили трассы

Поперечный профиль располагают правее продольного. Оба его масштаба - и горизонтальный, и вертикальный - принимают одинаковыми (1: 200).

1. Для поперечного профиля заготавливают и заполняют только две графы: "От­метки поверхности земли" и "Расстояния".

Следует помнить, что все горизонтальные расстояния в поперечнике указываются от оси трассируемого сооружения. На поперечном профиле их следует откладывать вправо и влево от вертикального отрезка, обозначающего в графе расстояний положе­ние ПК 2. Последний подписывают симметрично относительно этого отрезка под ниж­ней линией графы расстояний. Расстояния между соседними точками поперечного про­филя записывают в графе 5.

2.По отметкам поверхности земли строится линия поперечного профиля. Отмет­ка его линии условного горизонта может быть взята та же, что и па продольном профиле.

3.Над поперечным профилем подписывают его название "Поперечный профиль на
ПК 2"; под чертежом указывают масштабы его построения.

Нанесение на продольный профиль проектной линии

Проектную (красную) линию наносят в соответствии с заданием. Все необходимые расчеты следует произвести в "Тетради для вы­полнения контрольной работы № 2".

1. Заполняют графу 3 уклонов, прочеркивая в ней в местах переломов (измене­ний уклона) проектной линии вертикальные перегородки. У каждой перегородки,
слева и справа вдоль нее, вертикально записывают расстояния в метрах на местности от места данного изменения уклона до ближайшего заднего и переднего пикетов. Если это изменение происходит на пикете, то с обеих сторон пишут нули.

Внутри каждого узкого прямоугольника, на которые будет разбита графа укло­нов, проводят диагональ: из верхнего левого угла в нижний правый, если уклон отри­цательный (линия идет на понижение), или из нижнего левого в верхний правый, если уклон положительный. На горизонтальных отрезках трассы посередине графы прово­дят горизонтальную черту. Над диагональю или горизонтальной чертой указывают зна­чение проектного уклона в тысячных, а под ней ~ длину заложения в метрах, на кото­рое этот уклон распространяется.

Вычисляют проектные отметки точек ПК 0, ПК 1 + 80, ПК 4 и ПК 5, в которых запроектированы переломы проектной линии. В начале трассы на ПК 0, на котором за­ проектирована насыпь высотой 0,50 м, записывают проектную отметку, равную фак­тической отметке поверхности земли на ПК 0 плюс 0,50 м. Отметки остальных точек вычисляют по формуле Нn =Н_n-1 ^+id, где Hn — определяемая проектная отметка; Н_n-1 - известная проектная отметка пре­дыдущей точки; i- проектный уклон; d — горизонтальное расстояние (заложение) между точкой, в которой определяется отметка, и предыдущей.

Вычисленные проектные отметки округляют до сотых долей метра, после чего записывают в графу 2 проектных отметок.

3.По вычисленным проектным отметкам точек переломов проектную (красную)
линию наносят на профиль.

4.Вычисляют проектные отметки всех остальных пикетов и плюсовых точек про­филя (по той же формуле, что и в п. 2). Во избежание лишних ошибок в вычислениях.
рекомендуется за предыдущую точку с отметкой Нn-1 всегда брать начало данного элемента проектной линии, учитывая расстояние от этой начальной точки до точки, отметка которой вычисляется. Вычисленные отметки записывают в графу 2 профиля.

Чтобы убедиться в правильности расчетов и графических построений, целесооб­разно все вычисленные проектные отметки использовать для контроля построения проектного профиля трассы. Очевидно, что если и вычисления, и построения выполне­ны верно, то точки ПК 1, ПК 1 + 44, ПК 2, ПК 2 + 56, ПК 2 + 70, ПК 2 + 91, ПК 3, построенные по их проектным отметкам, должны точно попасть на проектную линию, проведенную раньше.

5. Вычисляют отметку поверхности земли в точке ПК 1 + 80, которая нивелиро­ванием на местности не определялась. Для этого вычисляют уклон ската местности на отрезке от ПК 1 + 44 до ПК 2:

i =h/d

где h- разность фактических отметок поверхности земли в ближайших к ПК 1+80 передней и задней точках профиля, т.е. на ПК 2 и в плюсовой точке ПК 1 + 44; d-горизонтальное расстояние между этими точками.

По вычисленному уклону ската и по горизонтальному расстоянию d' до точки ПК 1 + 80 от ближайшей задней точки профиля и находят искомую отметку. Найден­ную расчетным путем отметку точки ПК 1+80 записывают в скобках в графу 4 профиля.

6.На всех пикетах и плюсовых точках профиля вычисляют рабочие отметки (вы­соты насыпей или глубины выемок) как разность проектной отметки земляного полотна и фактической отметки поверхности земли. На выемках рабочие отметки записывают под красной линией (см. рис. 11), а на насыпях — над ней. Над точками пересечений черной линии профиля поверхности земли с проектной (красной) линией профиля земляного полотна, называемыми точками нулевых работ (или переходны­ми), записывают рабочие отметки 0,00.

7. Из точки нулевых работ опускают перпендикуляр (ординату) на линию услов­ного горизонта и вычисляют горизонтальные расстояния до этой точки от ближайших пикетов или плюсовых точек профиля. Вычисления выполняют по формулам: ,

в которых х и у — горизонтальные расстояния до точки нулевых работ от ближайших к ней соответственно задней и передней точек (пикетных или плюсовых) профиля; а и b - рабочие отметки на этих же, задней и передней, точках профиля, между которыми находится точка нулевых работ; d - горизонтальное расстояние между теми же ближайшими к точке нулевых работ точками профиля.

Вычисления расстояний х и у контролируются соблюдением равенства х +у= d Отметку Я точки нулевых работ вычисляют по формуле для нахождения проект­ных отметок и, округлив ее до сотых долей метра, записывают вдоль ординаты, опу­шенной из точки нулевых работ на линию условного горизонта профиля. Слева и спра­ва от этой ординаты над линией условного горизонта записывают расстояния x и y точки нулевых работ от ближайших задней и передней точек профиля (см. рис. 11).

Оформление профилей

Все надписи и построения аккуратно выполняют тушью тонкими линиями.

Красной тушью оформляют проектную линию и все рабочие отметки (кро­ме нулевых), ось дороги в графе 1, все линии и цифры в графе уклонов, разделитель­ную линию между графами 2 и 3, проектные отметки, все линии и надписи в графе 6 (кроме номеров пикетов).

Синей тушью показывают перпендикуляры.из точек нулевых работ на ли­нию условного горизонта, рабочие отметки 0,00, синие отметки (высоты) точек нулевых работ, горизонтальные расстояния х и у, а также линию пикетажа (нижнюю линию графы 5).

Все остальные линии, надписи и цифры выполняют черной тушью.

Насыпи окрашивают красной краской, а выемки — желтой.

На рецензирование представляются: 1) ответы на контрольные вопросы; 2) ре­шения задач на вычисление отметки точки через превышение и через горизонт инстру­мента; 3) пикетажный журнал; 4) журнал геометрического нивелирования; 5) про­дольный и поперечный профили трассы дороги.

[1] Данные в графах 1-7,9 общие для всех вариантов; отметки в графе 8 вычислены для одного из вариантов студенческой работы.

Поиск по сайту: