Проектные
отметки для каждой пикетной и плюсовой
точки, кроме начальной, определяют
теоретически по формуле:
Нn =
Hn-1 +
id,
(4.2)
где
i – проектный уклон;
d
– расстояние между точками.
Отметка
любой точки проектной линии уклона
равна отметке предыдущей точки этой
линии плюс произведение уклона на
горизонтальное расстояние между этими
точками.
Вычисление
проектных отметок производят
последовательно, начиная со второй
точки, и заканчивают вычислением отметки
конечной точки для линии одного уклона.
Проектные отметки выписывают в
соответствующую графу с точностью до
сотых долей метра. Последняя точка линии
первого уклона будет начальной для
следующего.
Пример:
Угол
проектируют от ПК0 до ПК 1. Проектная
отметка исходной точки ПК0 известна,
вычисляем проектную отметку ПК 1 конечной
точки линии первого уклона, которая,
как отмечалось, равна отметке земли
этой точки плюс высота насыпи
НПР ПК
1 = НПК
1 +
насыпь;
(4.3)
НПР ПК
1 = 49 051 + 1,3 = 50 351.
Значение
уклона вычисляют по формуле:
i
= НпрПК
1 – НпрПК0 =50
351-50 000 =
0.002=2‰
(4.4)
d
200
По
вычисленному уклону определяют проектные
отметки всех пикетных и плюсовых
пронивелированных точек на этом участке
трассы и вписывают их в графу проектных
отметок.
НПК0 =
49 506 + 0,002 • 100 = 49 706 м.
НПК1 =
49 506 +0.002 • 100 = 53,80 м.
Вычисление
уклона последующей линии производят
после расчёта проектных отметок
предыдущей линии. При этом за начальную
отметку принимают вычисленную
аналитическим способом отметку конечной
точки линии предыдущего уклона.
4.2 Вычисление рабочих отметок
Величина
земляных работ при постройке автодороги
характеризуется рабочими отметками.
Они определяются разностью проектных
и фактических отметок точек профиля.
hРАБ =
НПР –
НФАКТ.
(4.5)
Положительная
рабочая отметка выражает высоту насыпи,
отрицательная – глубину выемки. Рабочие
отметки выписывают около проектной
линии: положительные – над проектной
линией (насыпью); отрицательные – под
проектной линией (выемка в разрывах
ординат).
Пример:
hраб0 =
49 706-49 506 = 0,2;
hраб1 =
50 351-49 051 = 1,3;
hраб2=50
391-48 643 = 1,74;
В
такой последовательности высчитываются
все рабочие отметки земли.
4.3 Расчёт расстояния до точек нулевых работ
Точки
пересечения проектной линии с линией
земли называются точками нулевых работ,
т.к. в этих точках заканчивается выемка
и начинается насыпь, и наоборот. Чтобы
обозначить точки нулевых работ на
трассе, необходимо знать расстояние от
ближайших точек профиля до точки нулевых
работ (рис. 6), на котором представлена
точка нулевых работ 0, расположенная
между точками ПК2+46 и ПКЗ профиля; h1 и
h2 –
абсолютные значения рабочих отметок;
d – горизонтальное расстояние между
точками.
Рис.6
расстояние до точек нулевых работ.
На
основании подобия треугольников с
вершиной 0 имеем
,
откуда 
; 
.
От
точки нулевых работ к линии условного
горизонта восстанавливают перпендикуляры,
около которых справа и слева выписывают
расстояния Х и (К – Х).Расстояние до
нулевых точек вычисляют с точностью до
десятых долей метра и выписывают в
нижней части перпендикуляров. Контролем
вычисления служит равенство суммы
вычисленных расстояний фактическому
расстоянию между точками.
Отметку
нулевой точки вычисляют по формулам:
H0=Hпрпред+h10;
(4.6)
H0=Hпрпосл-h20;
(4.7)
h01=
i · x;
(4.8)
h02=
i · (d-x);
(4.9)
где
Hпрпред –
проектная отметка предыдущей точки;
Hпрпосл –
проектная отметка последующей точки;
h01=
превышение между нулевой точкой и
предыдущей точки;
h02=
превышение между нулевой точкой и
последующей точкой;
i
– проектный уклон;
4.4
Проектирование вертикальных кривых
На
переломах проектной линии профиля в
случае, если алгебраическая разность
проектных уклонов более 15о/оо,
в соответствии с ИПЛЗП-82, производят
проектирование вертикальных кривых,
обеспечивающих плавность движения
транспорта и видимость дороги. Вертикальные
кривые могут быть выпуклыми и вогнутыми
(рисунок 7).
Рисунок
7 – Вертикальные кривые
Радиусы
вертикальных кривых на магистралях
всех категорий рекомендуется принимать
не менее:
выпуклых
– 5000 м;
вогнутых
– 2000 м.
Допускаемые
наименьшие радиусы выпуклых и вогнутых
вертикальных кривых на трудных участках
магистралей V категории в пересечённой
местности принимаются равными 600 м.
Для
построения вертикальной кривой достаточно
знать только два её элемента: тангенс
и биссектрису, которые определяют по
алгебраической разности уклонов и
выбранному радиусу. Для этого используют
следующие таблицы:
А.Ф.Матвеев.
Универсальные геодезические таблицы.
– М.: Недра, 1979. – 142 с.;
Н.А.Митин.
Таблицы для разбивки кривых на
автомобильных дорогах. – М.: Недра, 1978.
– 468 с..
Значения
тангенсов округляют до целых метров.
Вертикальные
кривые условно показывают над проектной
линией в горизонтальном масштабе профиля
над рабочими отметками, условно принятыми
обозначением (рисунок 11). Около каждой
вертикальной кривой выписывают три
основных элемента кривой: R, Т, Б и
расстояние от прежних на величину
биссектрисы.
Так
как при замене ломаных проектных линий
вертикальными кривыми изменяются
рабочие отметки, то вычисление рабочей
отметки заключаются в скобки, а рядом
с ними выписываются их новые значения,
отличающиеся от принятых на величину
биссектриса.
Пример:
для вертикальной кривой, проектируемой
на профиле, произведён следующий расчёт:
i = 0.4 0/00 –
(-16 0/00)
– 20 0/00,
радиус кривой R =5000.
Тогда
из таблицы Н.А.Митина Т = 50 м, В = 0,25 м. Для
построения этой кривой от точки перелома
линии на профиле – ПК4 отложить в обе
стороны значения Т в горизонтальном
масштабе профиля и условно обозначить
выпуклость кривой. У концов кривой
подписывают расстояние от НК и КК до
предыдущих пикетов (- 50 и + 50). Рабочая
отметка изменится на величину биссектрисы,
равную 0.25 м, и вместо 0.75 будет 0.50.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Над линией – проектный уклон
на данном участке трассы.
Для каждого участка
вычисляют проектный уклон i:
, (6.2)
где d – длина
участка с постоянным уклоном, h – превышение между конечными точками этого участка,
которое находят как разность отметок конечной Нкон. и
начальной Ннач. точек участка
h = Нкон
– Ннач. (6.3)
Отметки точек снимают графически по шкале высот.
Вычисленные по формуле (6.2) уклоны округляют
до тысячных долей, переводят в промилле (‰) и пишут над диагоналями. Над
горизонтальной площадкой пишут уклон «0».
В нашем примере: (см. рис. 4): первый
участок длиной 300 м – горизонтальная площадка. Второй участок – подъем от ПК5
до ПК8 (d=
300 м). Для вычисления уклона на этом участке трассы определим графически по
шкале высот отметки начала и конца участка: Ннач. = 20,5 м, Нкон. = 23,5 м и вычислим уклон 
‰.
Выполняют контроль общей
длины трассы.
Контроль выполняют в табл. 2
бланка расчетно-графической работы.
ПКкон. – ПКнач. = 
, (6.4)
где ПКнач., ПКкон. – пикетажное
наименование начала и конца трассы;
– сумма длин горизонтальных
площадок на трассе; 
– сумма длин участков с уклонами;
– общая длина прямых участков трассы; 
– общая длина кривых.
Общая длина трассы должна
быть равна ровно 2000 м, если в задании 20 пикетов, и 1000 м, если в задании 10
пикетов.
Проверяем общую длину трассы для нашего примера (рис. 4).
+ = 360,53 + 291,39 + 348,08 = 1000,00 м.
+ =
300 +300 +400 = 1000 м;
ПК22 – ПК12 = 1000 м. Контроль сходится.
Вычисляют проектные отметки бровки
земляного полотна для всех точек трассы.
Отметку первой точки профиля снимают
графически по шкале высот, отметки остальных точек вычисляют (обращаем
внимание, проектные отметки необходимо вычислить!) по формуле
Нn = Hn-1
± id, (6.5)
где Нn и Hn–1 проектные отметки последующей и предыдущей точек на
трассе; i – уклон на
данном участке трассы;d – расстояние между точками.
В формуле «+» означает подъем участка трассы, «-» –
спуск.
Вычисления отметок на каждом отдельном
участке трассы следует проверить по формуле
Нкон. – Ннач. = i·d,
(6.6) где Нкон. и Ннач.
– проектные отметки конечной и начальной точек участка с уклоном iдлиной d.
Результаты
вычислений контролируют по формуле:
Нкон. – Ннач. =
, (6.7)
где – сумма произведений
уклонов на длины участков для всей трассы. Этот контроль выполняется в табл.3
бланка.
В нашем примере (рис. 4).
Снятая графически с профиля отметка ПК12 НПК12
= 20,20 м. Первый участок длиной d= 300 м – горизонтальная площадка, i
= 0‰, поэтому отметка ПК15 НПК15
= 20,20 м.
Далее на профиле
запроектирован подъем длиной d= 300 м и уклоном i = 10‰.
Вычисляем отметки точек на этом участке трассы:
НПК16 = НПК15 + 0,010·100 м = 20,20 +
1,00 =21,20 м;
НПК17 = НПК16 + 0,010·100 м = 21,20 +
1,00 = 22,20 м;
НПК18 = НПК17 + 0,010·100 м = 22,20 +
1,00 = 23,20 м.
НПК17+43 = НПК17 + 0,010·43 м = 22,20 + 0,43
=22,63 м;
Контроль.
Нкон. – Ннач. = 23,20 – 20,20 =3,00 м;i·d = 0,010·300 = 3,00 м. Вычисления верны.
На следующем участке трассы: i
= 0,006, d= 400 м
НПК19= НПК18+ 0,006·100 м = 23,20 + 0,60
=23,80 м;
НПК20= НПК19+ 0,006·100 м = 23,80 + 0,60
=24,40 м;
НПК21= НПК20+ 0,006·100 м = 24,40 + 0,60
=25,00 м;
НПК22= НПК21+ 0,006·100 м = 25,00 + 0,60
=25,60 м.
Контроль.
Нкон. – Ннач. = 25,60 – 23,20 =2,40 м;i·d = 0,006·400= 2,40 м. Вычисления верны.
Контроль вычисления проектных отметок:
НПК22 – НПК12 = 25,60 – 20,20 = 5,40 м;
= 0,010 ·300 +
0,006·400 = 3,00 + 2,40 = 5,40 м. Вычисления верны.
Вычисление рабочих отметок.
Скачать с Depositfiles
7.3. Составление профиля продольного нивелирования
Профиль продольного нивелирования является одним из главных геодезических документов при вертикальной съемке и служит основой для проектирования по нему трасс автомобильных и железных дорог и других линейных сооружений и коммуникаций.
Студенты составляют профиль по результатам своих вычислений абсолютных отметок пикетов и промежуточных точек, выполненных в журнале нивелирования (см. табл. 8).
Составление профиля производят на миллиметровой бумаге формата 45х70 см в такой последовательности.
В нижней половине листа строят сетку профиля, состоящую из семи горизонтальных граф и содержащую всю необходимую числовую и графическую информацию. Образец сетки профиля и размеры ее граф приведены на рис.19.
Принимают горизонтальный масштаб равным 1:1000. В графе «Расстояния» вертикальными штрихами (на всю ширину графы) наносят в данном масштабе все пикеты и промежуточные точки. Затем указывают длину каждого отрезка между этими штрихами, т.е. расстояние между каждыми двумя соседними точками нивелирного хода. В графе «номер пикета» указывают номера пикетов хода у соответствующих или вертикальных штрихов.
Далее, из журнала нивелирования выписывают в графу «Отметки земли» абсолютные отметки всех пикетов и промежуточных точек. Отметки округляют до 0,01 м и записывают против соответствующих им вертикальных штрихов в графе «Расстояния».
На расстоянии 2 см выше от сетки профиля проводят линию условного горизонта и подписывают ее отметку. Отметку условного горизонта выбирают так, чтобы самая низкая точка профиля расположилась выше линии условного горизонта на 5-7 см, т.е. отметка линий условного горизонта должна быть на 5-7 м меньше минимальной отметки хода.
Вертикальный масштаб принимают равным 1:100, т.е. в 10 раз крупнее горизонтального масштаба. Перпендикулярно линии условного горизонта в точке, соответствующей ПК0, строят шкалу вертикального масштаба (шкалу отметок) высотой 8-10 см. Эта шкала имеет ширину 2 мм и вычерчивается в виде черных и белых прямоугольников, раскрашенных
Рис. 19
в шахматном порядке (рис. 19). Возле шкалы вертикальных масштабов через 2см подписывают ее отметки.
Наносят на профиль все пикеты и промежуточные точки. Для этого проводят вертикальные линии, соответствующие штрихам в графе «Расстояния», и на каждой из них в вертикальном масштабе откладывают отметку данной точки.
Все нанесенные по отметкам точки последовательно соединяют отрезками прямых линий и получают линию профиля.
7.4. Проектирование трассы автомобильной дороги
После составления профиля продольного нивелирования студенту необходимо подготовить по данному профилю проект трассы автомобильной дороги. Дорогу проектируют с условием, чтобы отметка ее полотна на пикетах ПК0 и ПК5 совпадала с отметками этих пикетов. Это требование обусловлено конкретной схемой нивелирного хода (см. рис. 17): на пикетеПК0 проектируемая трасса пересекает существующую автодорогу, а на пикете ПК5 она выходит на промплощадку шахты № 4-4 бис.
Составление проекта трассы автодороги включает следующие этапы:
-
нанесение проектной линии;
-
вычисление проектных уклонов на всех участках проектной линии;
-
определение отметок проектной линии на пикетах и промежуточных точках;
-
расчет рабочих отметок;
-
нахождение расстояний до точек нулевых работ и проектных отметок этих точек.
Проектную линию наносят на существующий профиль продольного нивелирования, руководствуясь следующим:
а) объем земляных работ должен быть минимальным;
б) объемы выемки и насыпки на всем профиле должны быть примерно равными;
в) уклон проектной линий оси автодороги не должен превышать величины 0,05;
г) проектная линия может состоять из нескольких участков, имеющих различный уклон, но границы этих участков должны совпадать с отвесными линиями, проходящими через пикеты или промежуточные точки;
д) между участками проектной линии, имеющими уклоны с противоположными знаками (например, »подъем-спуск » или «спуск-подъем»), обязательно должен быть горизонтальный участок длиной не менее 100 м.
Величину уклона i каждого участка проектной линии вычисляют по формуле
,
где h — превышение между концами линии на данном участке (определяется графически по профилю);
d — горизонтальное проложение линии.
Значения вычисленных уклонов записывают в графу «Проектные уклоны».
Вычисление отметок проектной линии начинают с ПК0. Проектная
отметка ПК0 должна быть равна отметке земли этого пикета. Отметки последующих точек данного отрезка проектной линии находят путем прибавления к проектной отметке предыдущего (исходного) пикета соответствующего превышения 
:
где 
— проектные отметки соответственно определенного и
исходного пикетов;
— уклон проектной линии на данном участке;
— горизонтальное расстояние между исходным и опреде-
ляемым пикетами.
Запрещается определять отметки проектной линии непосредственно графически с чертежа.
Вычисленные проектные отметки пикетов и промежуточных точек записывают в графу «Проектные отметки».
Рабочие отметки определяют высоту насыпи или глубину выемки на каждом пикете и рассчитываются как разности проектных отметок и отметок земли на соответствующих пикетах:
,
Положительное значение рабочей отметки означает величину насыпи, а отрицательное — глубину выемки. Для насыпи рабочие отметки надписывают над проектной линией против своих пикетов и промежуточных точек. Для выемки рабочие отметки подписывают без знака под проектной линией на соответствующих пикетах и промежуточных точках.
Определение расстояния до точек нулевых работ производят относительно ближайшего пикета или промежуточной точки (рис. 20). Расстояния Х и У от ближайших пикетов до точки нулевых работ находят по формулам
;
,
где 
— рабочие отметки (без знака);
— расстояние между ближайшими пикетами или
промежуточными точками.
Рис. 20
Отметки точек нулевых работ 
рассчитывают так же, как и отметки проектной линии по вычисленным расстояниям X и уклонуi проектной линии (см. рис. 20):
,
где 
— проектная отметка ближайшего к точке нулевых работ
заднего пикета.
5. Оформление профиля трассы
Профиль вычерчивают в туши в соответствии с образцом, приведенным на рис. 19.
Графа «План трассы» заполняется из пикетного журнала (см.рис.17, б) Запись выполняется черной тушью.
В графе «План линии» красной тушью прочерчивается прямая линия, т.к. проектируемая дорога не имеет поворотов и закруглений.
Отметки земли, расстояния, номера пикетов подписывают черной тушью.
Проектный уклон, проектные и рабочие отметки подписывают красной тушью. Проектная линия также проводится красной тушью в виде сплошной линии (на рис. 19 она показана пунктирной линией).
Отметки точек нулевых работ и расстояния X и Y до этих точек от ближайших пикетов подписывают синей тушью так, как показано на рис. 19. Над точкой нулевых работ синей тушью также подписывают 0,00 и из этой точки опускают перпендикуляр на линию условного горизонта, который проводят синей тушью в виде пунктирной линии.
Все остальные надписи, подписи и линии профиля выполняют черной тушью.
Вверху над профилем трассы выполняют надпись: «Профиль дороги к шахте § 4-4 бис». Ниже указывают горизонтальный и вертикальный масштабы.
Ниже сетки профиля указывают наименование группы и фамилию студента, его инициалы, а также фамилию преподавателя, проверяющего работу.
Размены и образцы шрифтов всех надписей и подписей показаны на рис. 19.
Скачать с Depositfiles
