Задание 3. Составление профиля трассы дороги
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
По данным журнала геометрического нивелирования и пикетажного журнала построить продольный и поперечные 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 1 : 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:48º50´ (общий для всех студентов) первоначального направления трассы, указано значение первого (правого) угла поворота трассы Уг.1пр= 35º45´ (также общее для всех вариантов). Величину же второго (левого) угла поворота каждый студент получает индивидуально: к 50º20´ (для всех) прибавляется столько градусов, сколько букв в фамилии студента.
Пример.
Зуев Уг.2лев=50º20´ + 4º = 54º20´
Соколов-Осадчий Уг.2лев=50º20´ + 14º = 64º20´
2. Журнал геометрического нивелирования (табл.7). В журнале записаны отсчеты по нивелирным рейкам и вычисленные 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. Отметку репера №19 определяют в соответствии с шифром студента так же, как отметку ПЗ 8 (с.27) или точки А (с.43).
Например, у студента, имеющего шифр 02, отметка репера №19 равна 102,102 м. Отметку репера №20 для всех вариантов берут на 2,101 м меньше отметки репера №19.
3. Данные для нанесения на продольный профиль проектной линии:
на ПК0 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 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 = 100м и величине второго угла поворота находят элементы второй кривой. Элементы горизонтальной круговой кривой вычисляют на микрокалькуляторе по формулам, приведенным в учебнике ([2.§ 41]), или находят по специальным «Таблицам для разбивки круговых кривых». Элементы второй кривой записывают в пикетажном журнале слева от трассы против вершины второго угла.
2. Рассчитывают пикетажное значения начала (НК) и конца (КК) обеих кривых с обязательным контролем вычислений. Результаты расчета заносят в пикетажный журнал 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. Расчет производят в «Тетради для выполнения контрольной расчетно-графической работы №2» и сопровождают схематическим чертежом трассы в плане.
Вычисленные значения румбов записывают в пикетажном журнале вдоль стрелок, указывающих повороты трассы. На рис.10 записан вычисленный румб СВ:84º35´второй прямой вставки.
ПИКЕТАЖНЫЙ ЖУРНАЛ
Рис. 10 Пикетажный журнал
Обработка журнала геометрического нивелирования
Отметки связующих точек вычисляют через превышения, отметки же промежуточных точек – через горизонт инструмента. В качестве примера в журнале (табл.7) выполнена обработка результатов нивелирования на первых трех станциях.
Последовательность обработки журнала
1. Вычисляют превышения между связующими точками: һ= а- b
превышение равно разности заднего отсчета а и переднего b («взгляд» назад минус «взгляд» вперед).
Для вычисления превышения используют отсчеты по черной (а´и b´), и по красной (а´´ и b´´) сторонам реек.Таким образом, для каждого превышения находят два его значения: h´=a´- b´ и h´´=a´´- b´´, между которыми допускается расхождение не более ± 5мм. Записав вычисленные значения превышения h´ и h´´в графу 6 журнала со знаком, выводят среднее из них: hср =( h´ + h´´)/2, которое округляют до целого количества миллиметров, после чего записывают в графу 7. Если в округляемом значении һ последней цифрой окажется 5 (десятых), то, в соответствии с правилом Гаусса, округление производят до ближайшего целого четного числа: 0395,5 ~ 0396; 0396,5 ~ 0396; 0397,5 ~ 0398; 0398,5 ~ 0398 и т.д.
2. Для контроля предварительных вычислений в журнале выполняют постраничный контроль. С этой целью, как показано в табл.7, в каждой из граф 3, 4, 6 суммируют все записанные в них числа. Поскольку на всех станциях на каждую из нивелируемых точек взято по два отсчета ( один по черной стороне рейки, другой по красной), то очевидно, что в результате сложения в графах 3 и 4 будут получены суммы всех записанных на данной странице соответственно задних
(а´i + а´´i) и передних ( b´i + b´´i) отсчетов ( i =1,2,…n – номера станций, отсчеты на которых записаны на этой странице журнала.
Найденные суммы записывают под итоговой чертой, проведенной в нижней части страницы, строчкой ниже – под ними – записывают их разность
Таблица 7. Журнал геометрического нивелирования
| № ст | Набл. точки | Отсчеты по рейке | Превышения | Отметки | |||||
| задн. а | перед b | пром с | выч. h | средн. hср | испр. hиспр | гориз. прибор. Нгп, м | точек, Н, м | ||
| Реп 19 | 129,129 | ||||||||
| ПК 0 | -0102 | +1 | |||||||
| -0104 | -0103 | -0102 | 129,027 | ||||||
| ПК 0 | 99,846 | ||||||||
| ПК 1 | -0905 | +1 | |||||||
| -0905 | -0905 | -0904 | 128,123 | ||||||
| ПК 1 | 129,212 | 128,123 | |||||||
| +44 | 128,905 | ||||||||
| ПК2-П+6 | 126,527 | ||||||||
| ПК2-П+20 | .... | ||||||||
| ПК 2-Л+14 | .... | .... | |||||||
| ПК2-Л+20 | .... | ||||||||
| ПК2 | -1412 | +1 | |||||||
| -1410 | -1411 | -1410 | 126,713 | ||||||
| Постраничный контроль | Σа=22206 | Σb=27044 | |||||||
| Σа- Σb= -4838 | Σhср | ||||||||
| Σа- Σb/2= -2419 | Σhиспр= -2416 |
| ПК 2 | |||||||||
| +56 | |||||||||
| +56 | |||||||||
| +70 | |||||||||
| +91 | |||||||||
| ПК3 | |||||||||
| ПК3 | |||||||||
| ПК4 | |||||||||
| ПК 4 | |||||||||
| ПК 5 | |||||||||
| ПК 5 | |||||||||
| Реп. 20 | 127,028 | ||||||||
| Постраничный Σа= Σh= Σhcp= контроль Σb= 1/2Σ h= 1/2 (Σа-Σb)= Hрп2-Нпк5= | |||||||||
Общий Σа= Σhт=Нкон-Ннач= контроль Σb= fh=Σhcp-ΣhT= Σh= fh доп= ±50мм  = 1/2 Σh= νh= - fh/n= Σhcp= Σνh= - fh 1/2 (Σа-Σb)= |
(а´i + а´´i ) - (b´i + b´´i ) = h´i + h´´i
а еще ниже – половину этой разности.
(а´i + а´´i ) - (b´i + b´´i ) h´i + h´´I h´i
2 2
в котором h i – сумма средних превышений, найденных на данной странице в графах 6 и 7. Незначительное расхождение в 1-2 мм, которое может при этом получиться за счет округления средних значений превышений, не превышает погрешности отсчета по рейке, а поэтому им можно пренебречь.
В журнале постраничный контроль оформляют чернилами, записывая только числовые значения найденных сумм и разностей без их буквенных обозначений.
3. По известным отметкам (графа 9) начальной (репер №19) и конечной (репер №20) точек хода вычисляют и записывают под итоговой чертой в конце журнала теоретическую сумму превышений: ∑һт = Нрп20 – Нрп19.
Находят и записывают со своим знаком невязку fһ хода, равную разности: практическая сумма превышений (средних) ∑һпр минус теоретическая ∑һт: fһ = ∑һпр - ∑һт, а ниже вычисляют допустимую величину невязки
fһ доп = ± 50мм√ L, где L - длина хода в км.
1. Если fһ ≤ fһ доп, то в средние значения превышений вводят поправки со знаком, обратным знаку невязки. Поправку 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 в конце хода оставляют без поправок. Убедившись, что сумма всех поправок равняется невязке с обратным знаком, поправка записывается в графе 7 сверху над средними значениями превышений.
2. Вычисляют последовательно отметки всех связующих точек хода:
Нпк0 = Нрп 19 + һ1 + (һ)1,
Нпк1 = Нпк0+ һ2 + (һ)2,
………………………………..
Нрп20 = Нпк5+ һ8 + (һ)8,
где (һ)1, (һ)2, …, (һ)8 - поправки в средние превышения, записанные в графе 7.
Контролем правильности вычислений отметок является полученная в конце хода известная отметка Н рп20 конечной точки.
6. Завершают постраничный контроль на каждой странице журнала. В графе 10 находят и записывают под итоговой чертой в нижней части страницы 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 общий контроль по всему ходу.
7. На страницах 3 и 5 вычисляют значения горизонта инструмента. Для каждой станции это делают дважды – по наблюдениям на заднюю и переднюю точки: ГИ равен отметке Н задней (или передней) точки плюс отсчет по черной стороне рейки, стоявшей на этой точке. Расхождение между двумя вычисленными значениями ГИ допускают в пределах ± 2мм, одно из значений ГИ записывают в графу 9 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.