Обработка журнала геометрического нивелирования

Студенты выполняют обработку журнала геометрического нивелирования трассы от Rp 51 до Rp 52. Нивелирование выполнено нивелиром Н-3, двусторонними рейками, во избежание ошибок в журнале, на каждой станции подсчитывается разность отсчетов по обеим сторонам рейки. Разности должны отличаться друг от друга не более, чем на ± 4 мм. Вычисляют превышения между связующими точками, превышение определяется как разность между задними и передними отсчетами по красной и черной сторонам рейки в отдельности. Если отсчет по задней рейке больше, чем по передней, то превышение положительное, и наоборот. Положительные превышения записывают в графу превышений со знаком «+», отрицательные со знаком «–». Затем определяется среднее превышение, как среднеарифметическое значение двух превышений.

После вычисления средних превышений на заданной странице осуществляется постраничный контроль. Внизу на каждой странице журнала вычисляется:

1) Суммы задних и передних отсчетов:

(12)

2) Суммы превышений по красным и черным сторонам рейки:

(13)

3) Суммы средних превышений между связующими точками:

(14)

По этим суммам находят три одинаковых превышения для заданной страницы.

Для правильного выполнения постраничного контроля каждая страница журнала должна начинаться задней связующей точной и кончаться передней. Постраничный контроль не может служить полевым контролем нивелирования, он только подсчитывает правильность арифметических вычислений. После того, как постраничный контроль выполнен, приступают к вычислению невязки хода.

Фактическую и допустимую невязку определяем по формулам:

f_h = Σh_ср – (H_Rp52 – H_Rp52) (15)

Допустимая неувязка:

f_доп= 50 мм , (16)

где Σh_ср – алгебраическая сумма средних превышений всего хода,

n – длина хода, км,

Распределение невязки производится с обратным знаком поровну на каждое превышение хода так, чтобы исправленное превышение было вычислено с точностью до 1 мм.

После того, как исправили превышения, приступают к вычислению связующих точек по формуле:

H_И = H_И-1 + h_испр (17)

где H_И – вычисляемая отметка,

H_И-1 – отметка предыдущей точки,

h_испр – исправленное превышение между этими точками.

Вычислив отметки всех связующих точек, приступаем к вычислению отметок промежуточных точек, для чего определяем горизонт прибора тех станций, на которых имеются промежуточные точки и поперечники.

Горизонт прибора вычисляют по формуле:

ГП = Н_зад + а_ч (18)

где ГП – горизонт прибора,

Н_зад – отметка задней связующей точки,

а_ч – черный отсчет, прочитанный на задней рейке.

Для контроля ГП вычисляют второй раз по отметке передней связующей точки:

ГП = Н_пер + в_к (19)

Отметка промежуточной точки равна горизонту прибора минус на промежуточную точку:

Н_пром = ГП – а_пром (20)

Выполняют вычисления отметки всех точек трассы.

Построение профиля трассы

Нивелирование трассы, как всякая съемочная работа завершается графическим оформлением – составление продольного профиля. Профиль трассы составляют по данным журнала нивелирования и пикетной книжки на миллиметровой бумаге формата А-2, на которой графические построения выполняют без измерителя и масштабной линейки. Для автомобильных дорог приняты масштабы: горизонтальный – 1:5000, вертикальный - 1:500, но могут быть и другие.

Построение профиля начинают с проведения линии условного горизонта на миллиметровой бумаге, отступив от нижней кромки на 160 мм.

Профиль вычерчивается черной пастой.

Принимается следующая толщина линий: сетки - 0,5 мм; плана и осевой линии графы «Ситуация» - 0,8 мм; ординат соответствующих переломам проектной линии - 0,6 мм; соответствующих пикетам - 0.4 мм, а плюсовым точкам - 0,2 мм; проектной линии - 0,6 мм; линии земли - 0,2 мм; линии грунтового профиля - 0,2 мм.

Под линией условного горизонта делается разграфка сетки профиля для записи необходимых показателей.

На нижней линии графы «Расстояния» в масштабе 1:5000 слева направо наносятся пикеты и плюсы. Номера пикетов выписывают на 1-2 мм ниже этой линии против границ пикетов. Полные номера пикетов пишут на целых десятках (10, 20, 30 и т.д.), а между десятками только последнюю цифру их номера (1, 2,…,8, 9).

В графе «Расстояния» против пикетов и плюсовых точек проводятся вертикальные линии (ординаты). Между линиями плюсовых точек и пикетов записываются расстояния, сумма которых в пределах одного пикета равна 100 м.

Километровые знаки проводятся от линии пикетов в виде прямой линии длиной 1,5 см с кружком на конце (диаметром 0,5 см), правую половину которого заливают тушью. Километровые знаки иногда могут размещаться не точно на каждом десятом пикете (при наличии на трассе неправильных пикетов).

Между пикетами и наносится местоположение плюсовых точек с расстояниями.

Над пикетами и плюсовыми точками выписываются их отметки. Отметки выписываются с округлением до сотых долей метра.

План линии или условный план, размещается ниже линии пикетов, вычерчивается в масштабе 1:5000, т.е. масштаб условного плана равен горизонтальному масштабу продольного профиля. Все прямые участки трассы располагаются на одной линии, а кривые показывают условными знаками (поэтому называются условными) и надписями, указывающими их условные элементы (У, Р, Т, К, Б и Д ).

Графы проектных отметок и уклонов заполняются после нанесения на профиль проектной линии (оси автомобильной дороги).

Графы - «Уклоны и отметки правой канавы или резерва». Уклоны указываются отдельно, т.к. часто не совпадают с уклоном оси дороги по участкам продольного профиля.

Графа – «Тип поперечного профиля земляного полотна», в ней указываются номера, соответствующие номерам типовых поперечных профилей, в соответствие с которыми надо сооружать дорогу на разных участках на ее протяженности.

Графа – «Грунт земляного полотна и его модуль деформации» – содержит наименования грунтов на участках дороги и модуль деформации – показатель, которым оценивается прочность грунта, т.е. способность его сопротивляться воздействию внешних нагрузок (от колес тягачей и прицепного состава).

Графа – «Тип и толщина покрытия дорожной одежды» – содержит наименование материала, из которого построена дорожная одежда, (гравий, щебень и др.), в ней указывается толщина (см) по оси дороги и границы участков с одинаковой толщиной дорожной одежды. Графа заполняется после расчета необходимой толщины слоев нежесткой дорожной одежды на разных участках проектируемой лесовозной дороги.

Графа – «Ситуация местности» – наносится на продольный профиль с плана дороги и охватывает территорию местности, расположенную на 20 м по обе стороны от оси дороги.

После вычерчивания и заполнения вышеперечисленных граф приступают к построению профиля. От линии условного горизонта против ординат графы «Расстояния» восстанавливаются перпендикуляры, на которых в вертикальном масштабе (1:500) откладываются профильные отметки (черные отметки), разность между относительной отметкой точки, которая определена по карте в горизонталях и отметкой условного горизонта пикетов и плюсовых точек.

На продольных профилях лесных дорог грузовое направление принято справа налево (из леса к нижнему складу), а не грузовое – слева направо (от нижнего склада в лес). Концы вертикальных отрезков соединяют прямыми линиями, представляющими собой линии пересечения земной поверхности с вертикальной плоскостью в местах размещения оси проектируемой дороги, т.е. получают черный профиль.

Для уменьшения объема земляных работ проектную линию прокладывают, по возможности, параллельно поверхности земли, т.е. по обертывающей.

При первом типе местности (с обеспеченным стоком) дренирующих грунтах и глубоком залегании грунтовых вод, надо назначать проектную линию в насыпях высотой 0,5 м. Следует стремиться назначать проектную линию преимущественно небольшими насыпями, сводя к минимуму протяжение выемок и нулевых мест.

В открытых, заносимых снегом местах, высота насыпи должна быть не менее средней глубины снежного покрова за 20 предыдущих лет, а выемки – глубиной не меньше 1,5 – 2 м, это необходимо для защиты дороги от снежных заносов.

Точки перелома проектной линии следует располагать, по возможности, на прямых участках пути.

В местах пересечения трассой суходолов, постоянных и временных водотоков, где надо устраивать водопропускные сооружения, высоту насыпи принимают не менее 1,2 – 2 м (или диаметр трубы плюс 0,5 м).

До нанесения проектной линии должны быть размещены искусственные ооружения и определены отметки насыпей на подходах к ним. Эти отметки будут являться одними из контрольных точек, определяющих положение проектной линии.

Надо стремиться, чтобы насыпи и выемки были смежными, это позволит организовать продольное перемещение грунта при строительстве земляного полотна.

После предварительного проложения проектной линии, вычисляют отметки на переломах продольного профиля и уточняют величину уклонов, изменяя проектные отметки, чтобы уклоны проектной линии выражались в целых тысячных.

После окончательной увязки уклонов и проектных отметок вычисляются рабочие отметки.

Одновременно с нанесением на продольный профиль проектной линии на выпуклых и вогнутых переломах проектируется устройство вертикальных кривых.

Род грунта в полученных слоях показывают надписями: «растительный слой», «глина», «суглинок», и т.д. Указывается группа грунтов (I, II, III и т.д.), что очень важно для подбора землеройных машин, назначения норм выработки для них. В полосе, занятой грунтовым профилем, ординаты разрывают.