Особливості польового трасування і пікетажу

Особливості польового трасування, розбивки пікетажу та складання плану траси автомобільної дороги. Принцип вимірювання горизонтального кута та знімання ситуації способом перпендикулярів. Поняття, функції, значення і правила ведення пікетажного журналу.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Польове трасування

Польове трасування ведуть на стадії робочого проектування для пошуку місцевих поліпшень траси, її остаточного перенесення й закріплення на місцевості.

Основою для польового трасування служать матеріали камерального трасування. Проект траси, розроблений у камеральних умовах, виносять у натуру (на місцевість) по даним прив’язок кутів повороту до пунктів геодезичної основи або найближчих контурів місцевості. Перевагу віддають виносу точок траси від пунктів геодезичної основи як більше надійному й точному.

У поле починають зі знаходження необхідних геодезичних або контурних точок, від яких роблять відповідні кутові й лінійні побудови для визначення положення вихідних точок траси, у тому числі й початкової. На точках траси, знайдених на місцевості, установлюють віхи й обстежать намічені напрямки, зокрема, переходи через водотоки і яри, перетинання існуючих магістралей й інші складні місця. Іноді доводиться трохи зміщати недоважену лінію й пересувати вершини кутів повороту, щоб зручніше розмістити елементи плану й профілю траси й забезпечити мінімальний обсяг будівельних робіт.

Остаточно обране положення вершив кутів повороту закріплюють на місцевості дерев’яними або залізобетонними стовпами й становлять абрис прив’язки цих точок до місцевих предметів.

Між закріпленими вершинами кутів ВК повороту траси прокладають теодолітний хід, вимірюючи праві по ходу кути в₁ ,в₂ і т.д. і довжини сторін L₁ ,L₂ и т. д. Кути повороту ц траси визначають як доповнення правого кута до 180°. При повороті лінії вправо ц_п=180°-в; при повороті вліво ц_л=0 –180°. Кути вимірюють одним прийомом із середньої квадратичної помилки 0,5′.Для контролю кутових вимірів одночасно по бусолі вимірюють прямі й зворотні магнітні азимути сторін траси.

На довгих прямих ділянках у межах безпосередньої видимості через 500. 800 м установлюють створні точки (додаткові кути), які задають відкладенням кута 180° при двох колах теодоліта. Кут ходу на створній точці також вимірюють одним прийомом. Він не повинен відрізнятися від 180° більш ніж на Г, У противному випадку створну точку переміщають на місцевості. польове трасування пікетаж

Відстані між вершинами кутів повороту й створними точками вимірюють мірною стрічкою, рулеткою або далекомірами із граничною відносною погрішністю 1/1000..Л/2000. На ділянках траси з нахилом більше 2° у безпосередньо обмірювані довжини вводять виправлення за нахил зі знаком плюс. За результатами вимірів кутів і ліній і даним планової прив’язки траси до пунктів геодезичної основи обчислюють координати вершин кутів повороту.

При польовому трасуванні розбивають пікетаж траси. Початкова точка траси служить нульовим пікетом. Її фіксують, як всі пікети й полюсові точки, за допомогою кола діаметром 30мм, довжиною 150мм, що забивають майже урівень із землею. Поруч із колом на відстані 200мм по напрямку ходу забивають сторожок – кіл довжиною 300. 500мм. На сторожку пишуть номер пікету, так щоб напис був звернений назад по ходу « точці пікету. Пікет обкопують канавкою.

Для розбивки пікетажу кожну лінію траси провішують за допомогою теодоліта.Розбивку пікетажу ведуть із застосуванням сталевої стрічки або рулетки. Пікети розбивають через 100м. Для більше детального відбиття профілю місцевості додатково фіксують плюсові точки.

Для того щоб уникнути виміру кутів нахилу й введення виправлень через нахил, на похилих ділянках ведуть розбивку пікетажу, укладаючи стрічку горизонтально й проектуючи схилом на землю піднятий кінець мірного приладу.

На кутах повороту трас вставляють кругові й перехідні криві. Як кругові криві застосовують дуги окружностей більших радіусів. У якості перехідних використовують криві змінного радіуса, що може змінюватися від нескінченності до радіуса даної кругової кривої. За допомогою перехідних кривих більш плавно сполучають прямолінійні ділянки дорожньої траси із кругової кривої.

У практиці елементи кругових трас знаходять по таблицях, складеним по аргументах R и ц. Точки початку НК, середини СК і кінця КК кругової кривої називають головними.

На круговий кривий пікетаж розбивають по лініях тангенсів. Спочатку за обмірюваним значенням кута повороту ц і прийнятому радіусу R з таблиць кругових кривих вибирають елементи кривої: тангенс Т, довжину кривої K, бісектрису Б и домір Д. Потім по вже певному пікетажному значенню вершини кута ВУ (ПК ВУ. 14+25.00) розраховують пікетажні найменування головних точок кривій (рис. 25.4, а) і, знайшовши їх на місцевості, закріплюють. При цьому початок кривій НК знаходять проміром від уже закріпленого найближчого пікету, а середину кривій СК – відкладенням відстані Б по бісектрисі кута повороту.

Розбивку пікетів від вершини кута по іншому тангенсі починають із відкладення від вершини кута ВУ доміру Д, уважаючи, що його кінець має те ж пікетажне значення, що й вершини кута. Від кінця відкладають відстань,

Розрахунок пікетажу на кривій і перенесення пікетів з тангенса на криву відсутнє до найближчого цілого пікету пікету. Далі звичайним шляхом розбивають пікети до наступного кута повороту. Знаючи пікетажне значення кінця кривій КК, по ходу розбивки знаходять його на лініїтангенса й закріплюють.

Розбиті в такий спосіб пікети розташовані на дотичних, а вони повинні перебувати на осі траси, тобто на кривій. Пікети переносяться з дотичних на криву методом прямокутних координат. Дані одержують зі спеціальних таблиць (рис. 25.4, б). По прийнятому радіусі кривій R= 1000м і довжині До ділянки кривої від початку (або симетрично від кінця) її до пікету, що виносить, по таблиці вибирають значення (К-х) – кривій без абсциси й y – ординати. Так, для пікету 10K=64м (К-х) = 0,05м и y=2,05 м; для пікету 11K=164 м (К-x)=0,74 м и y=13,42 м. Криву без абсциси (К- х) відкладають рулеткою від відповідного пікету, тимчасово закріпленого на дотичній, убік, протилежну вершині кута, тобто до початку (або кінцю) кривій, а ординату у відкладають зі знайденої точки по перпендикулярі до дотичної. Перпендикуляр до дотичної при y5м напрямок перпендикуляра задають за допомогою екера або теодоліта.

Для характеристики поперечного ухилу місцевості розбивають поперечні профілі в обидва боки від траси на 15. 30 м і більше залежно від характеру схилу й типу дороги. Поперечні профілі призначають на такій відстані один від іншого, щоб місцевість між ними мала одноманітний ухил.

У процесі розбивки пікетажу ведуть журнал, у якому показують всі основні елементи траси, пункти геодезичної основи, ситуацію, окремі елементи рельєфу в смузі шириною по 50. 100 м з кожної сторони від осі майбутньої дороги. Всі дані надалі поміщають у відповідних графах поздовжнього профілю.

Пікетажний журнал (рис. 25.6) складається зі зшитих аркушів картатого паперу. Вісь траси показують у вигляді прямої лінії, розташованої по середині сторінки. На пряму лінію в масштабі (звичайно одна клітка дорівнює 20м) наносять всі пікетні й полюсові точки, кути повороту, поперечні профілі й т.д. Запис у журналі ведуть знизу нагору, щоб права й ліва сторони сторінки відповідали правій і лівій сторонам траси по ходу пікетажу. Кути повороту позначають стрілками, спрямованими вправо й уліво від середньої осьової лінії залежно від того, у яку сторону повертає траса. Біля кутів повороту виписують прийняті основні елементи кривих: кут повороту із вказівкою правий або лівий, радіус, тангенс, криву, бісектрису, домір, тут же підраховують пікетажні значення початку й кінця кривій.

Ця ж інформація може бути записана в електронному журналі або блокнотному комп’ютері.

Розбивку пікетажу ведуть по тій же лінії, по якій виконують безпосередній промір між вершинами кутів при прокладанні теодолітного ходу, що дозволяє контролювати лінійні виміри. Відстань L_контр між суміжними вершинами кута повинне бути дорівнює різниці їхніх пікетажних значень плюс домір на задній вершині: L_контр =ПК_n+1-ПК_n+D_n.

Різниця ?L, безпосередньо вимірюваної лінії й отриманої по вищенаведеній формулі у відносній мері не повинна перевищувати 1/1000 – у сприятливих умовах вимірів, 1/500 – у несприятливих умовах.

Розбивка пікетажу через 100м утрудняє використання далекомірів. Тому іноді застосовують безпікетний спосіб польового трасування, при якому на місцевості розбивають не кожен стометровий пікет, а тільки точки, розташовані на характерних формах рельєфу й важливих для проектування елементах ситуації.

На планах і поздовжніх профілях пікети наносять камерально, їхньої позначки визначають інтерполяцією між найближчими плюсовими точками. Якщо пікети необхідні для будівництва дороги, їх розбивають на місцевості при відновленні траси.

Для складання поздовжнього й поперечного профілів траси й визначення позначок реперів, встановлюваних уздовж траси, переводять технічне нівелювання с використанням, як правило, двох нівелірів (Н-10 або Н-10K). Першим приладом нівелюють всі сполучні точки (пікети, плюсові точки, репери), другим – всі проміжні точки (деякі плюсові точки, поперечні профілі, геологічні вироблення на трасі). Кілометрові пікети й репери як сполучні точки обов’язково нівелюють обома нівелірами, що дозволяє надійно контролювати перевищення в ході.

Нівелювання по ходу звичайно ведуть методом із середини, установлюючи рівність плечей «на око». Відстань до сполучних точок приймають рівним 100. 150м. Якщо нівелювання по трасі роблять одним нівеліром, перевищення між сполучними й всіма пікетними точками визначають по чорній і червоній сторонах рейок, а при роботі з однобічними рейками – при двох горизонтах нівеліра. Рейки застосовують шашкові, триметрові, двосторонні; у пересіченій місцевості зручні чотирьохметрові складні рейки. При передачі висот через водні перешкоди спостереження виконують або по спеціальній програмі, або користуються рівнем води, думаючи, що у взаємно протилежних берегів він має однакові позначки.

Полевой контроль нівелювання роблять на станції й у ході між реперами з відомими позначками. Розбіжності між перевищеннями, отриманими на станції з спостережень двома нівелірами або по двох сторонах рейок, не повинні перевищувати 7. 10мм. Нев’язання в ході між реперами с відомими позначками не повинна перевищувати 50мм, де L – довжина ходу, км, а розбіжність між сумами перевищень, отриманими з нівелювання першим і другим нівелірами, – 70мм.

На трасі дороги можуть бути розташовані різні споруди: дільничні станції, роз’їзди, майстерні, станції обслуговування, заправні стовпчики, споруди (мости, труби), селища, водовідвідні пристрої й ін. Для проектування цих об’єктів необхідно мати великомасштабні плани відповідних ділянок місцевості. Зйомка таких ділянок ведеться в масштабах 1:2000-1:500 тахеометричним способом з опорою на точки траси.

Для зйомки більших площадок створюють планово-висотне обґрунтування у вигляді теодолітних і нівелірних полігонів. Зйомку вузької смуги уздовж траси ведуть по поперечних профілях, що розбивають на пікетах і плюсових точках траси. При наявності великомасштабних фотопланів докладних знімальних робіт на трасі не ведуть. На фотопланах обновляють і доповнюють ситуацію, у необхідних місцях малюють рельєф.

По закінченні польових робіт матеріали трасування обробляють: перевіряють польові журнали, зрівнюють нівелірні й теодолітні ходи, обчислюють позначки й координати точок траси, становлять плани, поздовжній і поперечний профілі ділянок дороги.

Поздовжній профіль розбитої на місцевості траси – основний документ, отриманий у результаті досліджень. Ним постійно користуються при проектуванні й будівництві залізної й автомобільної дорогий, а також у процесі експлуатації. Профіль становлять у масштабах: горизонтальному – 1:5000 для автомобільної дороги й 1:10000 для залізниці; вертикальному – відповідно 1:500 й 1:1000.

На поздовжній профіль (рис. 25.7) у відповідні графи вписують всі дані, необхідні для проектування дороги. У графі «Ситуація» показують контурну частину плану в смузі шириною по 100м з кожної сторони від осі траси. Кути повороту в цій графі відзначають стрілкою, а вісь траси вичерчують червоними кольорами. При заповненні графи «План лінії» проставляють довжини й щирі румби прямих ділянок; на кривих показують їхні основні елементи: ц, R, T, К. Криву вичерчують униз, якщо траса повертає вліво, і нагору, якщо траса повертає вправо. У графу «Позначки землі» виписують позначки пікетів і плюсових точок, певні в процесі нівелювання по трасі. На поздовжньому профілі відзначають також номера пікетів, відстані між ними й кілометраж по трасі. Проектні дані показують у відповідних графах червоними кольорами. «План лінії» також вичерчують червоними кольорами.

2. Принцип вимірювання горизонтального кута

Горизонтальний кут ВАС (рис. 8.12) на місцевості вимірюють так. У вершині вимірюваного кута встановлюють теодоліт. Голівку штатива розташовують приблизно над знаком, а її верхню майданчик приводять у горизонтальне положення. Наконечники ніжок штатива вдавлюють у ґрунт.

Теодоліт центрують над точкою А и за рівнем на алідаді горизонтального кола приводять за допомогою піднімальних гвинтів вісь обертання теодоліта у вертикальне положення. На точках B и С, що фіксує напрямки, між якими виміряється кут, установлюють візирні цілі: марки, віхи, шпильки й т.п.

Сітку ниток труби встановлюють у відповідності із зором спостерігача. Для цього трубу наводять на світле фон (небо, білу стіну) і, обертаючи окулярне кільце в поле зору труби, домагаються чіткого зображення сітки ниток.

Вимір горизонтального кута

Дивлячись поверх труби, сполучають хрест візира з візирною метою (візирна мета повинна з’явитися в поле зору труби). Після влучення в поле зору труби візирної мети фіксують напрямок, затискаючи закріпні гвинти алідади й труби. Обертанням фокусуючої кремальєри домагаються різкого зображення візирної мети. Навідними гвинтами алідади й труби сполучають центр сітки із зображенням візирної мети.

Існує кілька способів виміру кутів. Найбільш простий спосіб – сполучення нулів лімба й алідади або «від нуля». У цьому випадку нуль алідади сполучають із нулем лімба. Алідаду закріплюють, залишаючи незакріпленим лімб. Трубу наводять на візирну мету й закріплюють лімб. Після цього алідаду відкріплюють, наводять трубу на іншу візирну мету й закріплюють алідаду. Відлік на лімбі дасть значення вимірюваного кута. Як правило, відліки по лімбі роблять двічі.

Описаний спосіб простий, але недостатньо точний, тому частіше застосовують спосіб прийомів. У цьому випадку сполучення труби з першою візирною метою роблять при довільному відліку по лімбі.

Вимір кута при одному положенні кола називають напівприйомом. Як правило, роботу з виміру кута на точці закінчують повним прийомом — виміром при правом (П) і левом (Л) положеннях вертикального кола. Більше точних результатів можна досягти, якщо виміру виконувати декількома прийомами. Результати вимірів записують у польовий журнал (табл. 8.1). З отриманих відліків (наприклад, на ліву точку 14) 263° 18,6′ й 18,8′ беруть середнє — 263° 18,7′. На праву точку (16) одержують середній відлік 318°42,2′. Різниця середніх відліків (П мінус Л) є обмірюваним значенням кута 55°23,5′. Розбіжність значень виміряного кута в напівприйомах не повинна перевищувати полуторної точності відліку. Якщо виміри роблять декількома прийомами, лімб між ними переставляють на кут г = 180°/n.

Розбивка кривих на трасі нівелювання

Вісь майбутньої споруди – дороги або каналу – повинна йти не по ламаній, а по плавних заокругленнях, тому в місцях повороту трасу прокладають по кривих. Найпростішим видом кривих є кругова крива (рис. У.16).

Точки дотику прямих ліній осі траси з кривою називають початком кривої (ПК) і кінцем кривої (КК). Точку перетину кривої з бісектирисою кута називають серединою кривої (СК). Ці три точки називаються головними точками кривої. Для відшукування головних точок кривої треба знати такі її елементи (рис. У.16).

1. Кут повороту траси ф – кут відхилення траси від попереднього напряму. Його визначають як доповнення кута повороту траси до 180°.

2. Радіус Я кривої, що вписується, який визначається будівельними нормами і правилами залежно від характеру споруди, місцевості і кута повороту. За кутом повороту і радіусом кривої визначають решту елементів кривої.

3. Довжину дотичної Т – тангенса.

4. Довжину кривої від початку (ПК) до її кінця (КК).

5. Бісектрису “Б” від вершини кута до середини кривої.

6. Домір Д – різницю між сумою двох тангенсів і кривою. бо крива коротша від замінюваної ламаної.

З прямокутних трикутників ОАС або ОСВ (рис. V.16) знаходимо тангенс:

Величини Т, К, Б, Д обчислюють у полі, коли розбивають пікетаж, за виміряним кутом повороту ф і заданим радіусом Я, користуючись спеціальними таблицями для розбивки кругових кривих.

Для розбивки головних точок кривих на місцевості виконують такі вимірювання. За допомогою мірної стрічки відкладають від вершини кута повороту довжину тангенса Т назад по трасі і одержують початок кривої (ПК). Відклавши той же тангенс вперед по трасі, одержують кінець кривої (КК). Для одержання середини кривої СК задають теодолітом напрям бісектриси Б кута. який дорівнює 180°-ф, а потім відкладають її довжину. Напрям бісектриси за відсутності кутомірного приладу

можна визначити й іншим шляхом. Від вершини кута повороту (ВКП) по тангенсах назад і вперед відміряти мірною стрічкою рівні відрізки, наприклад, по 15 м, кінці цих відрізків “А” і “В” з’єднати мірною стрічкою і знайти середину відрізка АВ – точку “С”. У вершині кута повороту й точці “С” встановити віхи, які визначають напрям бісектриси (рис. У.17). За напрямом бісектриси мірною стрічкою від­класти від ВКП її довжину і на кінці її забити кілок, це і буде точка середини кривої (СК).

Положення головних точок кривої у пікетажному найменуванні визначають за такою схемою:

ВКП – Т = ПК ПК + К = КК ПК + 1/2К = СК

Контроль: ВКП + Т – Д = КК

Співпадання результатів обчислень КК по двох наведених схемах або розходження між ними на 0,01 м внаслідок заокруглень є підтвердженням правильності обчислень.

Приклад. Кут повороту траси ф = 50°27′ і Я = 200 м. Вершина кута повороту траси знаходиться на ПК 3 + 40,06 м.

По таблицях розбивки кругових кривих визначаємо основні елементи кривої:

Т = 94,22 м; Д = 12,33 м;

К = 176,10 м; Б = 21,08 м.

Контроль: Д = 2Т – К = 2 х 94,22 -176,10 = 12,34 м.

Пікетажне найменування головних точок кривої буде мати такі значення:

При визначенні основних елементів кривих (Т, К, Д, Б) по таблицях треба враховувати особливості деяких з них. Так, у “Таблицях для розбивки кругових кривих”, складених В.Н.Ганьшиним

і Л.С.Хрєновим (1974) показники основних елементів кривих наведені для радіуса 1000 м. Щоб перейти до іншого радіуса треба табличні дані помножити на відношення вибраного нами радіуса до 1000.

Дані, необхідні для побудови головних точок кривої на місцевості, записують на відповідній сторінці пікетажної книжки (рис. У.15).

Визначення положення головних точок кривої на трасі виконують по попередньо складеному кресленню.