Составление профиля и проектирование оси сооружения линейного типа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс»

Архитектурно - строительный институт

Кафедра «Городское строительство и хозяйство»

Расчетно-графическая работа

По дисциплине: «Геодезическое сопровождение строительства»

На тему: «Составление профиля и проектирование оси сооружения линейного типа»

Работу выполни: студент группы 21-С:

Абрамов Павел Эдуардович

Работу проверил: преподаватель:

Козлов Д.З.

Орел 2013

План

Введение

1. Теоретическая часть

1.1 Построение профиля местности

1.2 Расчет проектной линии

1.3 Расчет элементов круговой кривой

2. Расчетная часть

Заключение

Список используемой литературы

Введение

При проектировании подъездных путей, подземных коммуникаций и иных сооружений линейного типа необходимо по заданному направлению построить профиль.

Профиль - уменьшенное вертикальное изображение земной поверхности по заданному направлению. Как правило, разрез представляет собой ломанную линию, соединяющие точки пересечения заданной линии с горизонталями или основными линиями местности. Для большей наглядности вертикальные отрезки (высоты, превышения) делают крупнее, чем горизонтальные (расстояния между точками).

Трасса - заданное направление; ось автомобильной дороги, представляющая собой в общем случае пространственную кривую. Проекцию оси автомобильной дороги на горизонтальную плоскость называют планом трассы.

Для получения профиля сначала на местности по оси трассы откладывают расстояния и закрепляют их на местности колышками. Так получают пикетные точки.

Пикет - точка разметки расстояния на автомобильных дорогах на местности с шагом в 100 м; выступает в качестве связующей точки при нивелировании трасс.

Начало обозначают ПК 0. Результаты всех измерений заносят в пикетажный журнал.

Профиль трассы строят на листе миллиметровой бумаги по отметкам точек, выбранным из журнала нивелирования трассы и по данным пикетажного журнала. Масштабы профиля от вида линейного сооружения и характера местности. Для строительных объектов используют горизонтальные масштабы от 1:500 до 1:5000, а вертикальный в 10 раз крупнее.

Проектную линию рассчитывают , руководствуясь допустимым для данного вида сооружения уклоном, отметками фиксированных точек и и техническими условиями, предъявляемыми к данному виду сооружения.

Расчеты круговых кривых и пикетажа по круговым кривым выполняют при полевом трассировании с перенесением точек на местность. Элементы круговой кривой вычисляют по углу ц поворота трассы и радиусу R кривой.

В простейшем случае трассу дороги представляют ломаным тангенциальным ходом с вписанными в углы поворота круговыми кривыми. В этом случае закругления трассы представляются следующими элементами (рис. 1): углом поворота и, радиусом R, кривой К, тангенсом Т и биссектрисой Б.

Тангенс - длина касательной от начала или конца кривой до вершины угла.

Биссектриса - расстояние от вершины угла до середины кривой.

Домер - поправка, учитываемая при измерении длины дороги и представляющая собой разность путей по касательной и кривой.

Разграфка - разделение листа на участки по определенной системе.

Условный горизонт - условная линия, от которой откладывают ординаты точек профиля с увеличением каждой из них на определенную величину.

Рис. 1 Круговая кривая

1. Теоретическая часть

Для получения необходимых точек для построения профиля на местности устанавливают пикеты. Точки перегиба профиля на местности закрепляют, называют плюсовыми и обозначают названием предыдущего пикета плюс расстояние от пикета до точки. При разбивке пикетов ведут пикетажный журнал, в котором на миллиметровке показывают пикеты, плюсовые точки, вершины углов поворота трассы, а стрелкой показывают направление поворота.

Одновременно с разбивкой пикетажа в обе стороны от оси трассы ведут съемку ситуации. Результаты съемки заносят в пикетажный журнал.

На углах поворота трассы измеряют правые по ходу углы в и вычисляют угол поворота трассы ц. Если трасса поворачивает направо, то , если влево, то . По полученному значению ц и заданному радиусу R выполняют разбивку основных точек кривой: начало НК, середину СК и конец КК кривой.

По продольной оси прокладывают нивелирный ход и вычисляют отметки всех точек трассы.

Профиль трассы строят на листе миллиметровой бумаги по отметкам точек, выбранным из журнала нивелирования трассы и по данным пикетажного журнала.

1.1 Построение профиля местности

Построение выполняется в следующей последовательности:

1. Делают разграфку сетки профиля. При этом горизонтальную линию условного горизонта и вертикальную шкалу высот для удобства построений совмещают с полудециметровой линией миллиметровки.

2. В графах 3 и 7, руководствуясь пикетажным журналом, откладывают в масштабе 1:5000 все пикетные и плюсовые точки, а в графу 7 дополнительно вписывают расстояния с округлением да 0,1 м между плюсовыми точками и пикетами. Если между пикетами нет плюсовых точек, расстояние записывают так, чтобы сумма их равнялась 100 м.

3. В графу : над пикетными и плюсовыми точками выписывают из нивелирного журнала отметки соответствующих точек, предварительно округлив их до 0,01 м.

4. В графе 2 по данным пикетажного журнала вычерчивают в масштабе 1:5000 план трассы. В середине этой графы прямой линией показывают ось дороги, а в соответствующих местах стрелками отмечают поворот трассы. Вместо условных знаков на профиле разрешается записывать названия контуров.

5. Результат геологических исследований грунтов трассы заносят в графу 1. В пикетажном журнале эти сведения выписаны слева от оси трассы. Верхняя граница этой графы является линией условного горизонта.

6. По данным графы 6 на перпендикулярных (ординатах) откладывают от линии условного горизонта в масштабе 1:500 отметки всех точек трассы. Отметку линии условного горизонта выбирают так, чтобы расстояние от нее до точки с наименьшей отметкой было не менее 5 см.

7. Для удобства построения в правой вертикальной линии сетки профиля строят графический масштаб высот.

8. Точки, полученные в результате построения, соединяют между собой прямыми линиями и получают профиль трассы.

1.2 Расчет проектной линии

Проектную линию рассчитывают, руководствуясь предельным для данного сооружения уклонами, отметками фиксированных точек (начало трассы, мостовые переходы, подключения к существующим коммуникациям) и техническими условиями, предъявляемыми к данному виду сооружения.

С учетом полученных данных проектную линию рассчитывают в такой последовательности:

1. В местах изменения проектного уклона проводят вертикальные линии, разделяющие трассу на участки. Внутри графы на каждом участке показывают наклон линией направления уклона, а нулевой уклон обозночают горизонтальной линией. Над линией выписывают абсолютную величину уклона в тысячных долях (промиллях), а под линией - длину участка d.

2. Над исходными точками выписывают проектные отметки ПК 0, ПК 1+165, ПК 2 и по формуле

(1)

вычисляют проектные отметки точек перегиба.

Полученные отметки округляют до 0,01 м ,наносят их на профиль и получают проектную линию. Проектная линия на профиле обозначается красным цветом.

Далее по формуле (1) вычисляют проектные отметки всех пикетов и плюсовых точек, округляют их до 0,01 м. На горизонтальных участках проектной линии (i=0) проектные отметки подписывают в начале и конце участка.

3. Вычисляют рабочие отметки для каждого пикета плюсовой точки

(2)

где и - соответственно проектная и фактическая (черная) отметки i точки.

Рабочие отметки показывают высоту насыпи или глубину выемки. Записывают их справа от ординаты точки над проектной линией для насыпи и под проектной линией для выемки.

4. В местах пересечения проектной линии с черной линией профиля (точках нулевых работ a=0) пунктиром проводят ординаты, а горизонтальные расстояния до предшествующего и до последующего пикета или плюсовой точки вычисляют по формулам

и (3)

где и - рабочие отметки предшествующей и последующей точек; d - горизонтальное расстояние между предшествующей и последующей точками.

Для контроля вычислений используют зависимость

Полученные значения и округляют до 0,1 м и выписывают синим цветом над линией условного горизонта справа и слева от ординаты.

9. Выписывают из пикетажного журнала элементы круговыз кривых и строят план прямых и кривых участков трассы.

1.3 Расчет элементов круговой кривой

Расчеты круговых кривых и пикетажа по кривым выполняют при полевом трассировании с перенесением точек на местность. Элементы круговой кривой вычисляют по углу ц поворота трассы и радиусу R кривой. Расчеты производятся следующим образом:

Определение тангенса

(4)

Вычисление кривой

(5)

Расчет биссектрисы

(6)

Вычисление домера:

D=2T-K (7)

При полевом трассировании начало, середину и конец кривой закрепляют на местности колышками. Чтобы оределить местоположение этих точек от вершины угла откладывают по касательным отрезки, равные Т , и получают начало НК и конец КК кривой. Для нахождения середины кривой в вершину угла устанавливают теодолит и строят биссектрису угла между касательными, а по полученному направлению откладывают отрезок равный Б. Полученные три точки называют основными точками кривой.

При разбивке пикетажа вычисляют пикетажные наименования начала и конца кривой. Для этого определяют пикетажное наименование вершины угла, после чего определяют пикетажные наименования ПК и КК по формулам

НК=ВУ-Т; КК=НК+К

Для контроля вторично вычисляют пикетажное наименование по формуле

КК=ВУ+Т-D

При вычислениях из-за округлений значения пикетажа в КК могут различаться не более 0,02 м.

По полученным данным заполняют графу 8 на профиле. В середине графы от ПК 0 до НК проводят горизонтальную линию, а в НК строят ординату. Справа и слева от ординаты выписывают с точностью до 0,1 м расстояния от НК соответственно до предшествующего и последующего пикетов.

Аналогичные построения выполняют в конце кривой.

Если трасса поворачивает направо, то на плане в графе 8 строят линию на 5 мм выше линии прямолинейного участка, а концы линии скругляют радиусом 5 мм.

Также строят последующие кривые на трассе и переходят к расчетам прямолинейных участков.

Длины прямолинейных участков определяются как разности пикетажа в начале и конце участка. Полученные при расчетах расстояния округляют до 0,1 м и выписывают над горизонтальной линией соответствующих участков.

Направления(румбы) горизонтальных участков выбирают из пикетажного журнала или рассчитывают по начальному дирекционному углу и углу поворота трассы. Румбы прямолинейных участков выписывают в графу 8 под горизонтальной линией на соответствующем участке.

6. Работу над профилем завершают оформлением чертежа.

В верхней части крупным чертежным шрифтом подписывают название работы.

В левом верхнем углу записывают горизонтальный и вертикальный масштабы.

В левом нижнем углу указывают, кто принял работу, а в правом углу - кто составил профиль.

пикетаж местность круговой трассирование

2. Расчетная часть

1. Вычисляем проектные отметки точек :

Н_ПК0=52,50 м;

H_ПК0+10=55,04 м;

H_ПК0+21=55,04+((55,32-55,04)/90)*11=55,07 м;

Н_ПК0+51=55,07 +((55,32-55,04)/79)*30=55,17 м;

Н_ПК0+64=55,18+((55,32-55,17)/49)*13=55,22 м;

Н_ПК0+70=55,22+((55,32-55,22)/36)*6=55,24 м;

H_ПК1=55,32 м;

H_ПК1+8=55,32+((52,63-55,32)/100)*8=55,10 м;

Н_ПК1+50,10=54,54+((52,63-54,54)/92)*42,1 =53,67 м;

Н_ПК1+68=53,67+((52,63-53,67)/49,9)*17,9=53,30 м;

Н_ПК1+82=53,30+((52,63-53,30)/32)*14=53,01 м;

Н_ПК2=52,63 м.

Вычисляем проектные отметки точек по формуле 1:

H_ПК0+10=52,50+0,010*10=52,60 м;

H_ПК0+21=52,60 +0,010*11=52,71 м;

Н_ПК0+51= 52,71+0,010 *30=53,01 м;

Н_ПК0+64=53,01 + 0,010*13=53,14 м;

Н_ПК0+70=53,14 + 0,010*6= 53,2 м;

H_ПК1 =53,2+0,010*30=53,5 м;

H_ПК1+8=53,5 + 0,010*8= 53,58 м;

Н_ПК1+50,10=53,58 + 0,010*42,1=54,00

Н_ПК1+68=53,81 + 0,010*17,9= 54,18 м;

Н_ПК1+82=53,99 + 0, 010*14=54,32 м;

H_ПК2=54,13+0,010*18=54,5 м.

2. Вычисляем рабочие отметки для каждого пикета и плюсовой точки по формуле 2:

a_ПК0+10=52,60 - 55,04= -2,44 м;

а_ПК0+21=52,71 -55,07= -2,36 м;

а_ПК0+51=53,01 - 55,18= -2,17 м;

а_ПК0+64=53,14 - 55,22 = -2,08 м;

а_ПК0+70=53,2 - 55,24 = -2,04 м;

a_ПК1=53,5 - 55,32 = -1,82 м;

а_ПК1+8=53,58 - 55,10 = -1,52 м;

а_ПК1+50,10=54,00- 53,67 = 0,33 м;

а_ПК1+68=54,18 - 53,30 = 0,88 м;

а_ПК1+82=54,32 - 53,01 = 1,31м;

a_ПК2=54,5 - 52,63 = 1,87 м.

3. Проектная линии пересекается с черной линией профиля,поэтому проведем расчет горизонтальных расстояний:

(м)

(м)

Проверка : 53,41+11,59=65 - верно, значит горизонтальные расстояния определены верно.

4.Элементы круговой кривой вычисляем по углу ц поворота трассы и радиусу R кривой.

Тангенса - (м)

Кривой - (м)

Биссектрисы - (м)

Домера - (м)

5. Определяем пикетажные наименования ПК и КК по формулам (8) и (9):

6. Вычисляем длины прямолинейных участков:

Определение длины прямолинейных участков:

(м)

=200-161,57=38,43 (м)

7. Рассчитываем направления (румбы) горизонтальных участков по начальному дирекционному углу и углам поворота трассы:

участок ПК 0-ПК 1+35,64 : СВ :

участок ПК 1+15-ПК 2 : СВ :



Рис. 2. Пикетажный журнал

Заключение

В период выполнения работы мною была освоена методика построения профиля местности для проектирования линейных сооружений. Данный навык необходим для проектирования автомобильных трасс, трубопроводов, путепроводов. Важным аспектом является сохранение допустимого для данного вида сооружения уклона. Это достигается путем проведения земляных работ, насыпи и выемки грунта на необходимых участках трассы. Для расчетов объема земляных работа использую данные профиля.

Список используемой литературы

1. Д. Ш. Михелев, Инженерная геодезия: Учебник для вузов [Текст]:Е.Б. Клюшин, М. И. Киселев, Д.Ш. Михелев, В. Д. Фельдман; Под ред. Д. Ш. Михелева. - 4-е изд., испр.-М.: Издательский центр «Академия», 2004-480с.

2. Г. А. Федотов, Инженерная геодезия: Учебник для вузов [Текст]: Г. А. Федотов - 2-е изд., испр.-М.: Высшая школа, 2004-463 с.

Размещено на Allbest.ru

...