Тема 12.1. Трассирование линейных сооружений.
Изучая материал раздела, усвоить цель нивелирования трассы, подготовительные работы, порядок нивелирования трассы, контроль нивелирования, заполнение полевого журнала, камеральную обработку материалов полевого нивелирования.
Разобраться с порядком построения профиля трассы, нанесения на него проектной линии и подсчёта рабочих отметок.
Вопросы для самоконтроля.
1.Что такое трасса?
2.Как составляется проект трассы?
3.Перечислить комплекс работ перед строительством трассы.
4.Как происходит закрепление трассы на местности?
5.Как происходит разбивка пикетов?
6.Как происходит съёмка ситуации в полосе трассы.
7.Порядок нивелирования трассы.
8.Как происходит разбивка главных точек круговой кривой на поворотах трассы?
9.Что такое тангенсы и откуда они откладываются?
10.Что такое домер, как его найти и что с ним делать?
11.Как происходит вынос пикета на кривую поворота?
12.Какими методами производят детальную разбивку кривой?
13.От чего зависит выбор радиуса поворота?
14.Назначение профиля и выбор масштабов для его построения.
14.Порядок построения профиля.
15.Проектирование полотна дороги и подсчёт объёмов земляных
работ.
Методические указания по выполнению контрольной работы.
Контрольная работа состоит из десяти вариантов. Каждый вариант контрольной работы содержит четыре вопроса и одну задачу.
Изучать дисциплину рекомендуется последовательно по темам, в соответствии с тематическим планом и методическими указаниями к ним. Степень усвоения материала проверяется умением ответить на вопросы для самоконтроля, приведённые в конце темы.
Вариант контрольной работы определяется по последней цифре шифра-номера личного дела студента. При окончании номера на 0 выполняется вариант № 10, при последней цифре 1 выполняется вариант № 1 и так далее.
При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать следующие требования:
- в контрольную работу вписывать контрольные вопросы и условия задач. После вопроса должен следовать ответ на него. Содержание ответов должно быть чётким и кратким;
- решение задач следует сопровождать пояснениями;
- вычислениям должны предшествовать исходные формулы;
- для всех исходных и вычисленных величин должны указываться размерности;
- к решениям должны приводиться необходимые эскизы и схемы.
На каждой странице оставляется поле шириной 3 – 4 см для замечаний проверяющего работу. За ответом на последний вопрос приводится список использованной литературы, указывается методическое пособие, по которому выполнялась работа, ставится подпись исполнителя и оставляется место для рецензии.
На обложке тетради указать учебный шифр, наименование дисциплины, курс, отделение, индекс учебной группы, фамилию, имя и отчество исполнителя, точный почтовый адрес.
В установленные учебным графиком сроки студент направляет выполненную работу для проверки в учебное заведение.
Домашние контрольные работы оцениваются «зачтено» или «не зачтено».
После получения прорецензированной работы студенту необходимо исправить отмеченные ошибки, выполнить все указания преподавателя, повторить недостаточно усвоенный материал.
Не зачтённые контрольные работы подлежат повторному выполнению.
Задания, выполненные не по своему варианту, не засчитываются и возвращаются студенту. В методических указаниях приведены примеры решения задач.
Примеры решения типовых задач.
Задача 1. Определить отметку точки на плане с горизонталями аналитическим способом если высота сечения h = 5 метров, Масштаб плана 1 : 200
 |
.
250
245
Решение.
Так как цифра высоты горизонтали основанием обращена вниз, то нижняя горизонталь будет меньше на величину высоты сечения h. То есть на 5 метров. Замеряем линейкой в сантиметрах заложение d (расстояние между горизонталями по кратчайшей через точку) и умножаем на метровый масштаб (2м). Получаем значение d в метрах. После этого замеряем расстояние от меньшей горизонтали до искомой точки b и умножаем на метровый масштаб. Получаем значение b в метрах.
Вычисляем превышение по формуле ∆h = (b ˟ h) ׃ d
Полученное превышение прибавляем к высоте меньшей горизонтали, то есть к 245 м, и получаем высоту неизвестной точки.
Нмг + (b ˟ h ׃ d)
Задача 2. Определить уклон линии на плане с горизонталями в градусах и промилях если:
высота сечения горизонталей h = 2.5 метра, заложение (расстояние между горизонталями) через первую точку d1 = 37.5 метров, расстояние от меньшей горизонтали до первой точки b1 = 30 метров заложение через вторую точку d2 = 40 метров,
расстояние от меньшей горизонтали до второй точки b2 = 8 метров, расстояние между точками L = 100 метров.
 |
Н1 . L = 100 м Н2.
150
Решение.
Так как цифра высоты горизонтали головой обращении вверх, то верхняя горизонталь будет по высоте больше на величину высоты сечения h. То есть на 2.5 метра.
Чтобы найти высоту первой точки, надо к высоте меньшей горизонтали (150 метров) прибавить превышение. Его можно найти по формуле ∆h1 =b1 ˟ h ׃ d1.
Таким образом, высота первой точки Н1 находится по формуле
Нмг + (b1 ˟ h ׃ d1) = 150 + (30 ˟ 2.5 ׃ 37.5) = 152
Аналогично находим высоту второй точки Н2.
Нмг + (b2 ˟ h ׃ d2) = 150 + (8 ˟ 2.5 ׃ 40) = 150.5
Так как уклон находится делением разницы высот (превышения) на расстояние между точками, то необходимо сначала найти превышение между точками ∆h1-2.
Уклон находим по формуле ∆h1-2 ׃ L = 1.5 ׃ 100 = 0.015
Чтобы выразить уклон в промилях, надо полученную величину умножить на 1000. Получим 15‰. Чтобы выразить уклон в градусах, надо найти тангенс 0.015. Он будет равен 0° 51' 34".
Задача 3. Определить румб линии 1-2, если азимут её равен 152°43'
С
Ю
Решение. Величина азимута говорит, что линия расположена во второй четверти ЮВ, так как азимут второй четверти от 90° до 180°
Исходя из формулы связи второй четверти R = 180° - A.
Таким образом, румб линии 1-2 равен 180° - 152°43' = 27°17'.
Задача 4. Определить отметку последующей точки через отметку предыдущей двумя способами: через превышение и через горизонт инструмента.
Данные:
Способ нивелирования из середины.
Отметка начальной точки - Н1 = 29,750 м
Отсчёт по задней рейке – З = 2810
Отсчёт по передней рейке – П = 1630
Решение.
1.Определяем высоту точки через превышение между точками.
∆h = 2810 – 1630 = + 1180.
То есть - превышение между точками = = 1080 мм (+ 1м 180мм) (точка 2 будет выше первой на 1м 180мм ниже). Таким образом, высота последующей, второй, точки будет равна
Н2 = 29,750 + 1,180 = 30,93
2.Определяем высоту последующей точки через горизонт инструмента. Так как горизонт инструмента находится прибавлением отсчёта по рейке к отметке на которой она стоит, то ГИ = Н1 + З = 29,750 + 2,810 = 32,56
Н2 = ГИ – П = 32,56 – 1,630 = 30,93м.
Задача 5. Определить расстояние до точки нулевых работ между пикетами профиля если рабочая отметка пикета 2 ПК2 = 0,78м, а рабочая отметка пикета 3 ПК3 = 0,15м. Расстояние между пикетами 100м.
Решение.
Расстояние до точки нулевых работ находят по формуле:
Предыдущая рабочая отметка, делённая на сумму предыдущей плюс последующей и умноженная на расстояние между рабочими отметками. Рабочая отметка в районе пикета 2 означает, что в этом месте необходимо насыпать до проектной отметки полотна дороги 0,78 метра, а в районе пикета 3 – необходимо срезать грунт на о,15 метров.
Рассчитываем расстояние от пикета 2 до точки нулевых работ
0,78 ׃ (0,78 + 0,15) ˟ 100 = 83, 87 м
Задача 6. Определить координаты последующей точки (т.2) через координаты предыдущей (т.1) по следующим данным:
Координаты первой точки – Х1 = 4250м; Y1 = 6730м
Расстояние до следующей точки L1-2 = 120,10м
Направление линии 1-2 (её дирекционный угол) = 148° 30'
Решение.
Такая задача называется прямой геодезической задачей.
Для решения задачи сначала нужно найти румб линии. Азимут линии находится во второй четверти (ЮВ от 90° до 180°) По формуле связи второй четверти находим румб 180° - ДУ =
180° - 148° 30' = 31°30'
Находим приращения координат
∆Х = cos R ˟ L = 0.85264 ˟120,10 = 102.402м
∆Y = sin R ˟ L = 0.52325 ˟ 120.10 = 62.842м
Теперь необходимо определить знаки приращений в данной четверти. ∆Х с минусом, ∆Y с плюсом. Следовательно, для нахождения Х второй точки надо от Х первой точки отнять приращение по иксу Х2 = Х1 - ∆Х = 4250 – 102.402 = 4147.598м
Для нахождения Y второй точки надо прибавить приращение по игреку Y2 = Y1 + ∆Y = 6730 + 62.842 = 6792.842м.
Задача 7. Вычислить погрешность вертикального круга
(места нуля МО) и подсчитать величину вертикального угла.
Отсчёты по вертикальному кругу следующие:
КЛ = 16°46'
КП = 163°16'
Решение.
1. Вычисляем место нуля. МО = (КЛ + КП + 180°) ׃ 2 .
Надо помнить, что если отсчёт по вертикальному кругу слева КЛ
меньше 90°, то необходимее к нему прибавить 360°.
Таким образом, МО = (360° + 16°46' + 163°16' + 180°) ׃ 2 =
720°02' ׃ 2 = 360°01'
Для теодолита 3Т5КП место нуля надо искать по формуле:
(КЛ + КП) ׃ 2
2. Рассчитываем величину вертикального угла по формуле:
КЛ – МО
(360° + 16°46') - 360°01' = +16°45'
Либо (КЛ – КП) ׃ 2 = (360° + 16°46') - 163°16' = 33°30' ׃ 2 = 16°45'
Для других марок теодолитов место нуля и вертикальный угол считать по формулам, приведённым в паспорте данного теодолита.
Задача 8. Найти расстояние между двумя точками и направление этой линии (румб, азимут), если известны координаты начала линии и координаты конца линии.
Координаты начала линии: Х1 = 320.50м; Y! = 780.20м
Координаты конца линии: Х2 = 230.70м; Y2 = 900.10м
Решение.
1. Определяем приращения координат как разницу.
∆Х = Х2 – Х1 = 230.70 – 320.50 = -89.80
∆Y = Y2 – Y1 = 900.10 – 780.20 = +119.90
Знаки приращений говорят, что линия расположена во второй четверти.
2. Величину румба определяем по формуле: ∆Y ׃ ∆Х
R = 119.90 ׃ 89.80 = 1.3352
Определяем по таблице Брадиса тангенс этого числа = 53°10'
Это значение и будет румбом.
3. Находим расстояние между точками с проверкой тремя способами по формулам:
∆Х ׃ cosR = 89.80 ׃ 0.5995 = 149.79
∆Y ׃ sin R = 119.90 ׃ 0.8004 = 149.80
√∆Х2 + ∆Y2 = √ (8064.04 + 14376.01) = √22440.05 = 149.80
4. Уточняем расстояние, найдя среднее значение из трёх
(149.79 + 149.80 + 149.80) ׃ 3 = 149.797
Задача 9. Подготовить данные для построения картограммы земляных работ, то есть подсчитать чёрные отметки, красную проектную отметку и рабочие отметки по следующим данным нивелирования поверхности площадки:
| 1359 5. 1430 | 1490 6. 1510 | 1570 1700 7.1590 8.1720 |
| 9.1470 | 10. 1540 | 11. 1610 12.1750 |
Отметка репера Нрп = 18.700
Отсчёт по рейке на репере арп = 1300
Решение.
1. Для определения чёрных отметок (абсолютных высот) необходимо сначала найти горизонт инструмента.
ГИ = Нрп + арп = 18.700 + 1.300 = 20.00
Чёрные отметки находятся путём вычитания из горизонта инструмента отсчётов по рейкам на каждом колышке.
Н1 = 20.00 – 1.350 = 18.65
Н2 = 20.00 – 1.490 = 18.51
Н3 = 20.00 – 1.570 = 18.43
Н4 = 20.00 – 1.700 = 18.30
Н5 = 20.00 – 1.430 = 18.51
Н6 = 20.00 – 1.510 = 18.49
Н7 = 20.00 – 1.590 = 18.41
Н8 = 20.00 – 1.720 = 18.28
Н9 = 20.00 – 1.470 = 18.53
Н10 = 20.00 – 1.540 = 18.46
Н11 = 20.00 – 1.610 = 18.39
Н12 = 20.00 – 1.750 = 18.25
2. Красная (проектная) отметка подсчитывается по формуле:
Нкр = (∑Н1 + 2˟∑Н2 +4˟ ∑Н4) ׃ 4˟ n
Где:
Н1 – отметки точек, принадлежащих к одному квадрату (они находятся в углах площадки). Это точки 1, 4, 9, 12.
Н2 – отметки точек, принадлежащих к двум квадратам (они находятся по краю площадки между углами). Это точки 2, 3, 8, 11, 10, 5.
Н4 – отметки точек, принадлежащих к четырём квадратам (они находятся в середине площадки). Это точки 6 и 7.
n – количество квадратов на площадке.
Таким образом, Нкр = (73.73 + 2˟110.64 + 4˟36.90) ׃ 4 ˟ 6 = 18.40
3. Рабочие отметки подсчитываются по формуле: Нр = Нкр - Нч
Нр1 = 18.40 – 18.65 = -0.25
Нр2 = 18.40 – 18.51 = -0.11
Нр3 = 18.40 – 18.43 = -0.03
Нр4 = 18.40 – 18.30 = +0.10
Нр5 = 18.40 – 18.57 = -0.17
Нр6 = 18.40 – 18.49 = -0.09
Нр7 = 18.40 – 18.41 = -0.01
Нр8 = 18.40 – 18.28 = +0.12
Нр9 = 18.40 – 18.53 = -0.13
Нр10 = 18.40 – 18.46 = -0.06
Нр11 = 18.40 – 18.39 = +0.01
Нр12 = 18.40 – 18.25 = +0.15
Данные для построения картограммы земляных работ готовы.
Задача 10. Найти проектные отметки промежуточных точек линии заданного проектного уклона.
Проектный уклон i = -0.002
Точки расположены на расстоянии L = 25 метров друг от друга.
Длина линии 250 метров
Проектная отметка начальной точки (Т1) Нпр н = 42.100м.
Решение.
Вначале находим проектную отметку конечной точки по формуле: Нпр к = Нпр н – (i ˟ L) = 42.100 – (0.002 ˟ 250) = 41.6 м
где i – заданный проектный уклон
L – расстояние до точки в метрах.
Находим проектную отметку первой промежуточной точки.
42.100 – (0.002 ˟ 25) = 42.050
Находим проектную отметку второй промежуточной точки.
42.100 – (0.002 ˟ 50) = 42.000
Находим проектную отметку третьей промежуточной точки.
42.100 – (0.002 ˟ 75) = 41.950
Находим проектную отметку четвёртой промежуточной точки.
42.100 – (0.002 ˟ 100) = 41.900
Находим проектную отметку пятой промежуточной точки.
42.100 – (0.002 ˟ 125) = 41 850
Находим проектную отметку шестой промежуточной точки.
42.100 – (0.002 ˟ 150) = 41.800
Находим проектную отметку седьмой промежуточной точки.
42.100 – (0.002 ˟ 175) = 41.750
Находим проектную отметку восьмой промежуточной точки.
42.100 – (0.002 ˟ 200) = 41.700
Находим проектную отметку девятой промежуточной точки.
42.100 – (0.002 ˟ 225) = 41.650
Для проверки находим проектную отметку десятой конечной точки.
42.100 – (0.002 ˟ 250) = 41.600
VI. Задания на контрольную работу.
Вариант 1.
1.Понятия о географических и прямоугольных координатах.
2.Назначение и устройство теодолита (Т – 30). Виды теодолитов. Геометрическая схема.
3.Геометрическое нивелирование способом из середины.
4.Геодезическое сопровождение при монтаже ленточных фундаментов.
Задача. Определить отметки точек на плане масштаба 1 : 500 с горизонталями, если высота сечения горизонталей h = 2.5 метров,
| |
.
200 .
Вариант 2.
1. Что такое отметка точки, превышение, абсолютная и относительная отметки?
2. Как установить теодолит в рабочее положение?
3. В чём суть нивелирования способом «вперёд», его схема.
4. Геодезическое сопровождение при монтаже столбчатых фундаментов (фундаментов стаканного типа).
Задача.
Определить уклон линии на плане с горизонталями в градусах и промилях если:
высота сечения горизонталей h = 10 метра, заложение (расстояние между горизонталями) через первую точку d1 = 48.2 метров, расстояние от меньшей горизонтали до первой точки b1 = 37 метров. Заложение через вторую точку d2 = 46 метров,
расстояние от меньшей горизонтали до второй точки b2 = 10 метров, расстояние между точками L = 50 метров.
| |
Н1 . L = 50 м Н2.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
150
Вариант 3.
1. Определить сущность измерений и факторы на них влияющие.
2. Как выполняются основные поверки и юстировки теодолита Т-30?
3. В чём суть геодезического обоснования. Виды геодезического обоснования.
4. Геодезическое сопровождение при монтаже колонн в стаканы фундаментов?
Задача.
Определить румб линии 1-2 по известному азимуту
А1-2 = 168° 27'
R1-2 = ?
с
ю
Вариант 4.
1. Масштабы, применяемые для составления геодезических чертежей.
2. Как измеряется горизонтальный угол с помощью теодолита?
3. Порядок нивелирования трассы, ведение полевого журнала нивелирования.
4. Геодезическое сопровождение при монтаже подкрановых балок.
Задача.
Определить отметку последующей точки через отметку предыдущей точки при способе нивелирования «из середины» по следующим данным (решить двумя способами).
Н1 = 12.830
З = 2570
П =1285
Н2 = ?
Вариант 5.
1. Перечислите основные виды условных знаков для топографических планов. Дайте их характеристику.
2. Как с помощью теодолита измеряется вертикальный угол?
3. Для чего делается нивелирование поверхности? Как выполняется эта работа? Как вычисляются чёрные, красные и рабочие отметки площадки?
4. Геодезическое сопровождение при монтаже ферм (балок) покрытия.
Задача.
Определить расстояние до точки нулевых работ между пикетами профиля если рабочая отметка пикета 2 ПК2 = 1.25м, а рабочая отметка пикета 3 ПК3 = 0,20м. Расстояние между пикетами 100м.
Вариант 6.
1. Что такое рельеф? Основные типы и формы рельефа. Как изображается рельеф на топографических планах и картах?
2. Как с помощью теодолита построить заданный горизонтальный угол?
3. В чём суть способов выноса на местность основных точек сооружения (полярный, прямоугольный и засечек)?
4. Геодезическое сопровождение при сооружении кирпичных зданий.
Задача.
Определить координаты последующей точки (т.2) через координаты предыдущей (т.1) по следующим данным:
Координаты первой точки – Х1 = 3280м; Y1 = 8150м
Расстояние до следующей точки L1-2 = 280,70м
Направление линии 1-2 (её дирекционный угол) = 177° 30'
Вариант 7.
1. Какие знаки применяются для закрепления опорных точек на местности?
2. Как определить магнитный азимут линии на местности?
3. Как делается разбивка осей сооружения? Для чего устраивается обноска и как на неё выносятся оси сооружения?
4. Геодезическое сопровождение при монтаже стеновых панелей многоэтажных бескаркасных зданий.
Задача.
Вычислить погрешность вертикального круга
(места нуля МО) и подсчитать величину вертикального угла.
Отсчёты по вертикальному кругу следующие:
КЛ = 18°28'
КП = 161°34'
Вариант 8.
1. Порядок измерения расстояний на местности мерным комплектом на основе стальной 20 метровой мерной ленты.
2. Назначение нивелиров и их виды. Устройство нивелира. Установка нивелира в рабочее положение.
3. Как передаются разбивочные оси сооружения на дно котлована и на монтажные горизонты?
4. Геодезическое сопровождение при монтаже многоэтажных каркасных зданий.
Задача.
Найти расстояние между двумя точками и направление этой линии (румб, азимут), если известны координаты начала линии и координаты конца линии.
Координаты начала линии: Х1 = 200.70м; Y! = 350.20м
Координаты конца линии: Х2 = 142.8м; Y2 = 420.30м
Вариант 9.
1. Что такое азимут? Какие виды азимутов бывают? Что такое румб линии? Назвать формулы связи между азимутами и румбами в четвертях.
2. Как проверить круглый уровень нивелира? Краткие сведения о нивелирных рейках.
3. Как разбить на местности линию с заданным проектным уклоном?
4. Как определить высоту недоступной точки при помощи теодолита?
Задача.
Подготовить данные для построения картограммы земляных работ, то есть подсчитать чёрные отметки, красную проектную отметку и рабочие отметки по следующим данным нивелирования поверхности площадки:
| 1230 5. 1315 | 1370 6. 1390 | 1450 1585 7.1470 8.1600 |
| 9. 1350 | 10. 1420 | 11.1495 12.1630 |
Отметка репера Нрп = 29.300
Отсчёт по рейке на репере арп = 1270
Вариант 10.
1.В чём суть прямой геодезической задачи?
2.Как передают на строящиеся сооружения проектные отметки?
3.Как выполняется поверка цилиндрического уровня нивелира?
4.Геодезическое сопровождение при монтаже металлических конструкций.
Задача.
Найти проектные отметки промежуточных точек линии заданного проектного уклона.
Проектный уклон i = +0.005
Точки расположены на расстоянии L = 10 метров друг от друга.
Длина линии 70 метров
Проектная отметка начальной точки (Т1) Нпр н = 29.450м.
ЛИТЕРАТУРА.
1.М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев «Геодезия» - Учебник для сред. проф.
образования - Академия, Москва, 2010 г.
2.А.В. Маслов « Геодезия »- Недра, Москва, 1993 г.
В.Д. Фельдман, Михеев Д.Ш. «Основы инженерной геодезии» -
Москва, Высшая школа, 1999 г.
3.М.Е.Пискунов, Крылов В.Н. «Геодезия при строительство
газовых, водопроводных и канализационных сетей и сооружений»
Москва, Стройиздат, 2001 г.
4.СНиП 3.01.03-84 «Геодезические работы в строительстве»
5.Практикум по прикладной геодезии. Геодезическое обеспечение
строительства и эксплуатации инженерных сооружений - Москва,
Недра, 2004 г.
Дата: 2019-02-19, просмотров: 341.
