Задание 2. Геодезические расчёты и проектирование самотечного трубопровода
По данным журнала технического нивелирования (табл.8) и пикетажного журнала (рис.13) построить продольный профиль и поперечные сечения трассы.
Работа состоит из следующих этапов:
1. Обработка журнала технического нивелирования.
2. Построение продольного профиля трассы.
3. Проектирование продольного профиля самотечного трубопровода.
4. Построение поперечных сечений и проектирование по ним.
5. Вычисление объёма земляных работ на участке между поперечными сечениями на ПК7 и ПК9+20
Исходные данные
1) Журнал технического нивелирования (табл. 8). В журнале записаны отсчёты по нивелирным рейкам, и вычисляемые по ним значения превышений являются общими для всех студентов.
В колонке 10 на верхней и нижней строчках записывают исходные данные – известные отметки реперов №1 и 2, между которыми на местности был проложен нивелирный ход. Отметку репера №1 определяют в соответствии с шифром студента. Количество целых метров в отметке равно трёхзначному числу, в котором количество сотен метров равно единице, а количество десятков и единиц метров составляют две последние цифры шифра студента. В дробной части отметки (дм, см, мм) ставят те же цифры, что и в целой части.
Пример: Иванов 08В027 Нрп1=127,127
Петров 06В010 Нрп1=110,110
Отметку репера №2 для всех вариантов принимают на 2,128 м меньше отметки репера №1.
2) Данные для нанесения на продольный профиль лотка трубопровода
на участке от ПК 0 до ПК 4 уклон лотка i1 = 0,005
на участке от ПК 4 до ПК 7 уклон лотка i2 = 0,007
на участке от ПК 7 до ПК 10 уклон лотка i3 = 0,010
3) Смотровые колодцы запроектировать через 50 м. Первый смотровой колодец глубиной 1,5 м расположен на ПК 0.
4) На ПК 4 запроектировать перепадный колодец (смотровой колодец с разностью отметок входящего и выходящего лотков 0,5 м).
5) На ПК 2+17 имеется пересечение с водопроводом d = 100 мм на глубине 1,3 м, на ПК 5+15 имеется пересечение с теплопроводом на глубине 1,5 м.
6) Применяемые трубы – керамические канализационные ГОСТ 286-82 d=300 мм.
7) Устраиваемое основание – подушка толщиной 100 мм из песчаного грунта.
Указания к выполнению контрольной работы
Обработка журнала технического нивелирования (табл. 8).
Последовательность обработки журнала технического нивелирования и расчетные зависимости подробно описаны в указаниях ко второй контрольной работе.
Построение продольного профиля самотечного трубопровода
Продольный профиль строят по данным пикетажного и нивелирного журналов. Для построения берут лист миллиметровой бумаги размером 100 х 30 см. Сначала профиль составляют в карандаше, выполняя все необходимые построения тонкими линиями; закончив составление, профиль оформляют в туши. На рис. 14 приведен образец части профиля, составленного для одного из вариантов.
Таблица 8. Журнал технического 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 | ||
| Рп 1 | +2 | 100,100 | |||||||
| ПК 0 | -0255 | ||||||||
| -0256 | -0256 | -0254 | 99,846 | ||||||
| ПК 0 | 101,253 | 99,846 | |||||||
| +2 | |||||||||
| +9 | 99,893 | ||||||||
| +0162 | |||||||||
| ПК 1 | +0160 | +0161 | +0163 | 100,009 | |||||
| ПК 1 | .... | ||||||||
| +5 | .... | ||||||||
| +13 | .... | ||||||||
| +24 | .... | ||||||||
| ПК 2 | .... | .... | |||||||
| .... | |||||||||
| ПК 2 | |||||||||
| +8 | |||||||||
| +17 | |||||||||
| +33 | |||||||||
| ПК 3 | |||||||||
| ПК 3 | |||||||||
| +10 | |||||||||
| +23 | |||||||||
| +37 | |||||||||
| ПК 4 | |||||||||
| ПК 4 | |||||||||
| +8 | |||||||||
| +15 | |||||||||
| +41 | |||||||||
| ПК 5 |
Постраничный Σа= Σb= Σh= 1/2Σ h= Σhcp=
контроль 1/2 (Σа-Σb)= HПК5-Нрп I=
| ПК 5 | |||||||||
| +6 | |||||||||
| +15 | |||||||||
| +27 | |||||||||
| +40 | |||||||||
| ПК 6 | |||||||||
| ПК 6 | |||||||||
| +10 | |||||||||
| +26 | |||||||||
| +39 | |||||||||
| ПК 7 | |||||||||
| ПК 7 | |||||||||
| л+5 | |||||||||
| п+5 | |||||||||
| ПК 8 | |||||||||
| ПК 8 | |||||||||
| +12 | |||||||||
| +26 | |||||||||
| ПК 9 | |||||||||
| ПК 9 | |||||||||
| +20 | |||||||||
| +20л+5 | |||||||||
| п+5 | |||||||||
| ПК 10 | |||||||||
| ПК 10 | |||||||||
| Рп2 | |||||||||
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)=
Рис. 13 Пикетажный журнал
Построение выполняют в следующей последовательности:
1. В нижней левой части листа заготавливают сетку (разграфку) профиля со следующими сверху вниз горизонтальными графами:
| Отметки лотка трубопровода, м ширина графы | 15 мм | |
| Отметки земли, м | - // - | 15 мм |
| Материал труб и тип изоляции | - // - | 15 мм |
| Основание | - // - | 10 мм |
| Уклон, ‰; длина, м | - // - | 10 мм |
| Расстояния, м | - // - | 10 мм |
| Пикеты | - // - | 5 мм |
| План трассы | - // - | 20 мм |
Длина всех граф составляет 60 мм.
Профильная сетка приведена с сокращениями и некоторыми изменениями, так как выполняемая студентами работа – учебная.
Верхнюю линию профильной сетки называют 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 6 расстояний, откладывая в ней горизонтальные расстояния в масштабе 1:1000. Плановое положение всех пикетов и плюсовых точек фиксируют в этой графе вертикальными отрезками. Вертикальные отрезки, обозначающие пикеты, в масштабе 1:1000 проводят через каждые 5 см. Номера пикетов подписывают в графе 7 под этими вертикальными отрезками. Пикетажные значения плюсовых точек не подписывают, но между вертикальными отрезками в графе 6 записывают горизонтальные расстояния между каждыми двумя соседними точками профиля (см. отрезок ПК0-ПК1 на рис. 14). Если между соседними пикетами плюсовых точек нет, то расстояние 50 м в графе 6 расстояний записывают целым.
3. Заполняют графу 8 «План трассы» по данным пикетажного журнала. По середине графы 8 проводят ось трубопровода, условно развернутую в прямую линию, и в масштабе 1:1000 строят план полосы местности, прилегающей к трассе. Вместо изображения условных знаков угодий обычно пишут соответствующие названия: «луг», «выгон» и т.д.
На оси трассы указывают вершину и величину угла поворота трассы.
4. В графу 2 против пикетов и плюсовых точек выписывают отметки земли, округленные до 0, 01м, взятые из журнала технического нивелирования. По этим отметкам строят поверхность земли, откладывая высоты точек в масштабе 1:100 вверх от линии условного горизонта. Отметку условного горизонта выбирают в зависимости от фактических отметок такой, чтобы самая низкая точка профиля отстояла от линии условного горизонта не ближе 5 см. Нанесенные на смежных ординатах точки соединяют прямыми.
Рис. 14 Продольный профиль трассы самотечного трубопровода
В графе 8 по оси трассы на расстоянии 50 м друг от друга показывают смотровые колодцы кружочками, нумеруя их по порядку начиная с номера 1. Заполняют графу 5 уклонов, прочерчивая в ней в местах переломов (изменений уклона лотка) вертикальные перегородки. 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. Над диагональю указывают проектный уклон в тысячных, а под ней – длину заложения в метрах, на которую этот уклон распространяется.
Графы 3 и 4 заполняют в соответствии с пунктами 6 и 7 исходных данных задания.
На участке ПК 0-ПК 4, начиная от смотрового колодца 1, проектируют ось трубопровода с проектным уклоном i = -0,005. Согласно журналу нивелирования и исходных данных проектная отметка лотка трубопровода на ПК 0 будет равна:
Н лот = Н ПК0 – 1,5м = 99,85 – 1,5 – 98,35м.
Проектные отметки лотка трубопровода вычисляют по формуле:
Нn=Нn-1+ixd
где Нn -отметка последующей точки, м;
Нn-1 –отметка предыдущей точки, м;
i –уклон лотка;
d –горизонтальное проложение между точками, м.
Так проектная отметка лотка колодца 5:
Нкол5=Нкол1+(-0,005)x 200=98,35-1=97,35 м
Аналогично подсчитывают проектные отметки лотка колодцев 2, 3, 4, и отметки всех промежуточных точек на участке ПК 0-ПК4.
На пикете 4 проектируют перепадный колодец №5 (смотровой колодец с разностью отметок входящего и выходящего лотков 0,5 м);
отметка выходящего лотка Нвых = 97,35 м – 0,5м=96,85 м
От новой исходной отметки 96,85 м вычисляют проектные отметки лотка трубопровода на участке ПК 4-ПК 7 с проектным уклоном i = - 0,007 и записывают их в графу 1. Аналогичные расчёты выполняют для последнего участка трассы: ПК 7 – ПК 10 с проектным уклоном i = -0,010.
По полученным проектным отметкам лотка на продольный профиль наносят проектную линию основания трубопровода с отображением места положения колодцев. Над ней параллельной линией в масштабе показывают верх трубы. Разности между проектными отметками (графа 1) и отметками земли (графа 2) одноименных точек называют рабочими отметками. Их записывают у ординат над линией поверхности земли.
Согласно пункту 5 исходных данных задания показывают пересечения с существующими коммуникациями.