Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Изыскания трасс линейных сооружений

1.1 Инженерно-геодезические изыскания, их назначения и состав

1.2 Общие сведения об изысканиях трасс линейных сооружений

2. Автомобильные дороги

2.1 Основные элементы плана и профиля трассы автодороги

3. Установление технической категории дороги и нормативов

3.1 Определение перспективной интенсивности движения

3.2 Установление технической категории дороги

3.3 Определение технических нормативов

4. Обработка журнала геометрического нивелирования

5. Построение профиля

6. Проектирование на профиле лесовозной дороги

7. Разбивка главных точек кривой

8. Вычисление азимутов и румбов направлений участков автодороги

9. Указания к оформлению профиля

10. Детальная разбивка закруглений

Список использованной литературы



Введение

Геодезия - наука об измерениях на земной поверхности. В геодезии применяются преимущественно линейные и угловые измерения. Такие измерения необходимы для определения формы и размеров нашей планеты - Земли и её частей, для определения координат пунктов, создания карт, планов и профилей и для строительства различных сооружений. Геодезические измерения производятся также под земной поверхностью (в связи с горными работами, сооружением тоннелей и т.п.), под водой (при съёмках дна морей, океанов, озёр) и в околоземном пространстве.

Геодезия при решении поставленных перед нею задач пользуется достижениями ряда других наук и прежде всего математики и физики.

Материалы геодезических работ в виде планов, карт и числовых величин (координат и высот) точек земной поверхности имеют большое применение в различных отраслях народного хозяйства. Всякое сооружение проектируют с учетом имеющихся на местности контуров сооружений, дорог, водных источников, почвы, грунта. Поэтому для проектирования необходим план местности с подробным отображением всех деталей. Проектирование и строительство сел, городов, железных и шоссейных дорог нельзя выполнять без геодезических материалов.

В теоретических исследованиях и практике геодезических работ особое внимание уделяется определению взаимного положения точек, как в плановом отношении, так и по высоте. Многолетний опыт выполнения такого рода работ позволил выработать основные принципиальные положения, которые следует неукоснительно соблюдать при организации геодезических измерений. Это позволяет свести к минимуму неизбежные ошибки, не допустить накопления погрешностей при переходе от точки к точке, полностью избавиться от грубых промахов.

Цель данной курсовой работы по прикладной геодезии на тему: «Проектирование лесовозной автомобильной дороги V категории в условиях Якшур - Бодьинского лесничества»

- научиться создавать качественное геодезическое обеспечение работ по проведению земельного кадастра, мониторинга, планирования и осуществления строительства, а также других научных и хозяйственных работ. инженерный геодезический автодорога

В результате выполнения курсовой работы студент должен

знать:

- требования к качеству планово-картографического материала;

- способы, приемы и современные технические средства выполнения проектно-изыскательных работ в землеустройстве и кадастрах;

- источники погрешностей технических действий и их влияние на конечный результат;

уметь:

- оценивать качество планово-картографического материала и учитывать погрешности, возникающие на различных этапах выполнения геодезических работ и их влияние па конечный результат;

- выбирать оптимальные методы корректировки устаревшего планово- картографического материала и инвентаризации земель;

- устанавливать целесообразные способы межевания земель;

- выбирать оптимальные методы определения площадей земельных участков;

- устанавливать целесообразные способы проектирования площадей земельных участков;

- выбирать оптимальные методы восстановления утраченной части границ земельных участков в натуре;

- выбирать целесообразные методы выноса проектных границ земельных участков в натуре;

- использовать методы учета погрешностей, проявляющихся на разных этапах выполнения геодезических работ при проведении инвентаризации и межевания, землеустроительных и кадастровых работ, методы обработки результатов геодезических измерений, перенесения проектов землеустройства в натуру и определения площадей земельных участков;

владеть:

- знаниями в таком объеме, чтобы в условиях развития современных геодезических технологии, был способен оценивать качество планово- картографического материла и выбирать оптимальные методы корректировки устаревших данных, устанавливать способы межевания земель, выбирать методы определения и способы проектирования площадей земельных участков, владеть методами выноса и восстановления границ в натуре.



1. Изыскания трасс линейных сооружений

1.1 Инженерно-геодезические изыскания, их назначения и состав

Под инженерными изысканиями понимают комплексное изучение природных и экономических условий района будущего строительства. В результате инженерных изысканий получают материалы, необходимые для разработки экономически целесообразных и технически обоснованных решений при проектировании объектов народного хозяйства с учётом рационального использования и охраны окружающей среды. На основе изысканий вырабатываются прогнозы изменений природной среды под воздействием строительства и эксплуатации предприятий и сооружений.

Изыскательские работы предшествуют проектным и подразделяются на инженерно-геодезические, экологические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические изыскания и некоторые другие.

Под инженерно-геодезическими изысканиями понимают комплекс работ, обеспечивающих получение топографо-геодезических материалов (планов различных масштабов, профилей и т. п.) для проектирования, строительства или реконструкции предприятий или сооружений.

Инженерно-геодезические изыскания позволяют получить информацию о рельефе и ситуации местности и служат основой не только для проектирования, но и для проведения других видов изысканий и обследований. В процессе инженерно-геодезических изысканий выполняют работы по созданию геодезических плановых и высотных сетей, которые являются основой топографических съёмок разных масштабов, производят трассирование линейных сооружений, планово-высотную привязку геологических выработок, точек геофизической разведки и многие другие работы.

В зависимости от назначения и вида сооружений, площади изучаемого участка и стадии проектирования в состав инженерно-геодезических изысканий входят:

· изучение физико-географических и экономических условий участка;

· сбор и анализ имеющихся топографо-геодезических материалов на район строительства;

· построение или развитие опорных геодезических сетей 3 и 4 классов, геодезической сети сгущения 1 и 2 разрядов и нивелирной сети II - IY классов;

· создание планово-высотной съёмочной геодезической сети;

· топографическая съёмка в масштабах 1:5000; 1:2000; 1:1000; 1:500, включая съёмку сооружений и подземных коммуникаций, издание топографических материалов;

· трассирование линейных сооружений;

· геодезическое обеспечение инженерно-геологических, гидрографических и др. видов изысканий;

· геодезические стационарные наблюдения за деформациями оснований зданий и сооружений, земной поверхности и толщи горных пород в районах развития опасных природных и техногенных процессов.

В ряде случаев по заданию заказчика на участке застройки может выполняться топографическая съёмка масштаба 1:200.

1.2 Общие сведения об изысканиях трасс линейных сооружений

К линейным сооружениям относят сооружения, имеющие значительную протяжённость вдоль одной из своих осей и занимающие небольшое пространство в перпендикулярном к ней направлении. К таким сооружениям относятся все виды автомобильных и железных дорог, каналы и трубопроводы, воздушные и подземные линии связи и линии электропередач (ЛЭП) и др.

Изыскания линейных сооружений ведутся комплексно, с привлечением всех основных видов изыскательских работ: геодезических, геологических, экологических, гидрометеорологических, экономических и др. Главной задачей изысканий линейных сооружений является выбор оптимального варианта трассы. При этом должны быть решены не только чисто технические и экономические задачи, но и прогнозироваться экологические изменения природной среды.

Изыскания трасс проводят в полном соответствии со стадиями проектирования: технико-экономическое обоснование - ТЭО, технический проект - ТП, рабочая документация - РД. На первой стадии решаются принципиальные вопросы, определяется экономическая целесообразность строительства, сравниваются возможные варианты трассы по укрупнённым показателям, решаются вопросы снабжения материалами и трудовыми ресурсами.

На стадии технического проекта на местности выбирается оптимальное положение трассы, устанавливаются технические параметры, конструкция основных сооружений и полная стоимость строительства.

Рисунок 1- План и профиль трассы

На стадии рабочей документации уточняются все конструктивные решения, проводится окончательная укладка трассы и закрепление её на местности.

Элементы трассы. Трассой называется ось проектируемого линейного сооружения, обозначенная на местности, нанесённая на топографическую карту или фотоплан, заданная координатами основных точек в цифровой модели местности. Основными элементами трассы являются: план - её проекция на горизонтальную плоскость и продольный профиль - вертикальный разрез по проектируемой линии см. рис. 1.

Трасса представляет собой сложную пространственную линию. В плане она состоит из прямых участков разного направления, сопрягающихся между собой горизонтальными кривыми постоянного и переменного радиуса кривизны рис. 2. В продольном профиле трасса состоит из линий различного уклона, соединяющихся между собой вертикальными кривыми.

Рисунок 2 - Элементы плана трассы

На ряде трасс (электропередач, канализации) горизонтальных и вертикальных кривых не проектируют, и трасса представляет собой пространственную ломаную линию.

Параметры трассирования. Трасса должна удовлетворять определённым требованиям, которые устанавливаются техническими условиями на её проектирование. Для трасс транспортных магистралей, например, задаются наибольшие или наименьшие продольные уклоны, минимально допустимые радиусы горизонтальных и вертикальных кривых, габариты приближений и др.

Трассирование. Комплекс инженерно - изыскательских работ по выбору трассы, отвечающей всем требованиям технических условий и требующей наименьших затрат на её сооружение и эксплуатацию, называется трассированием. Оптимальную трассу находят путём технико-экономического сравнения конкурирующих вариантов.

Если трассирование линейного сооружения осуществляется по топографическим планам, аэрофотоматериалам, цифровым моделям местности, то такое трассирование называется камеральным; если трасса выбирается непосредственно на местности, то трассирование называется полевым.

При трассировании различают плановые параметры: углы поворота, радиусы горизонтальных кривых, длины переходных кривых, прямые вставки и высотные параметры: продольные уклоны, длины элементов в профиле, радиусы вертикальных кривых.



2. Автомобильные дороги

Сеть автомобильных дорог является одним из главных факторов, определяющих уровень экономического развития территории, и обеспечивает хозяйственные, административные и культурные связи как внутри региона, так и между регионами.

При проектировании и строительстве автомобильных дорог руководствуются СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги. Нормы проектирования». В этом нормативном документе все автомобильные дороги классифицируются на 5 категорий исходя из перспективной интенсивности движения (автомобилей в сутки) на 20 лет вперёд.

Все элементы дороги каждой категории рассчитывают на обеспечение безопасного движения автомобилей с так называемой расчётной скоростью. Предельно допустимые уклоны профиля дороги, равно как и минимальные радиусы горизонтальных закруглений также зависят от категории дороги. Лимитированы также радиусы вертикальных кривых.

Таблица 1 - Категории автодорог

Категория дороги	Iа	Iб	II	III	IV	V
Предельная интенсивность авт. в сут.	7000	7000	7000	3000	1000	< 200
Расчётная скорость в км/час	120	100	100	80	60	40
Пред. уклон в ‰	15	15	20	20	25	15
Радиус кривой, м
Видимость, м
Проезжая часть, м	3,75	3,75	3,75	3,5	3	-
Обочина, м	3,75	3,75	3,75	2,5	2	4,5
Дорож. полотно, м	2х7,5	2х7,5	7,5	7	6	4,5

Основные параметры автомобильных дорог в зависимости от категории приведены в таблице 1.

Для обеспечения удобств и безопасности движения с расчётной скоростью по кривым малых радиусов в конструкции дороги предусматривают дополнительные устройства: виражи, переходные кривые, уширение проезжей части и срезка видимости. Вираж это односкатный поперечный профиль дороги с уклоном проезжей части и обочин к центру кривой. СНиП предусматривает уширение проезжей части дорог на кривых с радиусами менее 1000 м. Проезжую часть уширяют с внутренней стороны кривой за счёт обочины, а для целей обеспечения безопасного движения транспорта в зависимости от его скорости следует выдерживать определённые расстояния прямой видимости.

Автомобильные дороги имеют разнообразные искусственные сооружения, устраиваемые для преодоления различных препятствий или для придания её полотну устойчивости. Это мосты, предназначенные для прохода через водные препятствия, реки, каналы, заливы, ручьи и т. п.; виадуки, пропускающие дороги через глубокие долины, балки, овраги и суходолы; эстакады, трубы, тоннели и т. п.

Рисунок 3 - Устройство автомобильно-дорожного полотна

Полотно автомобильной дороги (см. рис. 3) включает проезжую часть - полосу, по которой происходит движение автомобилей. Число полос движения зависит от категории дороги: Ia - 4-8 полос; Iб - 4-6 полос; II-IV - 2 полосы и V - 1 полоса движения. Обочины это полосы по бокам проезжей части, используемые для кратковременной стоянки автомобилей и складирования материалов при ремонте дорог. Боковые канавы служат для отвода воды и осушения полотна дороги.

2.1 Основные элементы плана и профиля трассы автодороги

План трассы. В плане трассу автомобильной дороги высших категорий проектируют с минимальной протяжённостью прямых вставок как сочетание дуг окружности с радиоидальными спиралями - клотоидами или как кривые с непрерывно изменяющейся кривизной, аппроксимируемые кубическими полиномами-сплайнами. Автодороги низших категорий в плане состоят, как сказано ранее, из прямых участков разного направления, сопрягающихся между собой горизонтальными кривыми постоянного или переменного радиуса кривизны.

Каждое изменение направления трассы характеризуется углом поворота трассы, который измеряют между продолжением предыдущего прямого участка трассы и новым ей направлением. Углы поворота последовательно нумеруют вдоль трассы, следуя от её начала.

Проект трассы выносят на местность по координатам её углов поворота. Разбивку производят от пунктов геодезической основы или от ближайших чётких контуров, надёжно закрепляют и составляют схему привязки.

По оси трассы производят разбивку пикетажа, т. е. разбивают и закрепляют на местности 100 метровые интервалы, называемые пикетами.

Основными элементами круговых кривых (рис. 4) являются: угол поворота трассы и, измеряемый на местности или на топографической карте; радиус кривой R, который назначается в зависимости от условий местности и категории трассы; длины касательных АС=ВС=Т, называемые тангенсами,



(2.1)

длина кривой AFB=K

(2.2)

длина биссектрисы CF=Б (2.3)

величина домера Д=2Т-К.

По приведённым формулам для аргументов R и и составлены таблицы кривых.

Точка С называется вершиной угла поворота (ВУ), точки А,F и В соответственно начало кривой (НК), середина кривой (СК) и конец кривой (КК). Перечисленные точки называются главными точками кривой. Пикетажные наименования главных точек кривой находят из выражений

пк НК = пк ВУ -Т;

пк КК = пк НК +К; (2.4)

пк СК = пк НК +К/2.

Начало кривой НК в натуре находят путём откладывания от вершины угла в обратном направлении величины тангенса Т. По направлению возрастания пикетажа, отложив значение тангенса, находят конец кривой. Вычисления по формулам 2.4 контролируются:

пк КК = пк ВУ + Т - Д;

пк СК = пк КК - К/2.



3. Установление технической категории дороги и нормативов

3.1 Определение перспективной интенсивности движения

Расчёт интенсивности движения грузовых автомобилей производится по формуле 1 [11]:

100Qf

Nгр= =

360mnk(Ap1+Bp2+Cp3+Dp4+Ep5)

1002000003

= = 432 авт/сут, (3.1)

где Q - годовой объём грузов, перевезённых в оба направления, определяемый по заданию, равный 200000 т;

f - коэффициент сезонности, учитывающий неравномерность перевозок по отдельным месяцам [11], равный 3,0;

m - коэффициент использования пробега (отношение пробега автомобиля с грузом к общему пробегу) [11], равный 0,65;

n - коэффициент использования грузоподъёмности [11], равный 0,9;

k - коэффициент использования автомобилей [11], равный 1,0;

A, B, C, D - грузоподъёмность автомобилей различных марок, используемых на перевозках в данном районе, определяемая по таблице 2 [11], равная соответственно 8,0т, 6,0т, 4,5т, 12,0т;

p1, p2, p3, p4, p5 - число автомобилей разной грузоподъёмности в процентах по отношению ко всему занятому составу грузового парка, определяемое по таблице 1 [11], равное соответственно 30%, 30%, 20%, 20%.

В составе движения на проектируемых участках дорог необходимо учитывать не только интенсивность движения, обусловленную необходимостью перевозок основной массы народнохозяйственных грузов, но и наличие специальных автомобилей, грузовых автомобилей, выполняющих мелкие перевозки по хозяйственно-эксплуатационному обслуживанию производства, легковых автомобилей и автобусов.

Среднегодовая суточная интенсивность движения на основе данных об объёмах грузовых и пассажирских перевозок и структуре автопарка определяется по формуле 2 [11]:

N=Nгр + Nх + Nл + Nа + Nс= 432 + 152 + 503 + 126 + 44 = 1257 авт./сут., (3.2)

где Nгр - среднегодовая суточная интенсивность движения грузовых автомобилей, выполняющих основной объём перевозок (3.1), равный 432 авт./сут.

Nх - среднегодовая суточная интенсивность грузовых автомобилей, выполняющих мелкие перевозки по хозяйственно-эксплуатационному обслуживанию производства и населения, определяемая по формуле 3 [11]:

Nх = aNгр = 0,35432= 152 авт./сут., (3.3)

где a-коэффициент, определяемый: (стр.65 [1]), равный 0,35;

Nл - среднегодовая суточная интенсивность движения легковых автомобилей, определяемая по формуле 5 [11]:

Nл =с(Nгр+Nх+Nс)= 0,8(432+152+44)= 503авт./сут., (3.4)

где с-коэффициент, определяемый: (стр.66 [1]), равный 0,8;

Nс - среднегодовая суточная интенсивность движения специальных автомобилей (автокранов, автопогрузчиков, трейлеров, техпомощи и т.д.), определяемая по формуле 4 [11]:



Nс=bNгр=0,1432 = 44 авт./сут., (3.5)

где b - коэффициент, определяемый: (стр.65 [1]), равный 0,1;

Nа - среднегодовая суточная интенсивность движения легковых автомобилей, определяемая по формуле 6 [11]:

Nа=d(Nгр+Nх+Nс)= 0,2(432 + 152 + 44 )= 126 авт./сут., (3.6)

где d - коэффициент, определяемый: (стр.66 [1]), равный 0,2;

Данные по интенсивности движения с учетом состава движения сведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1 - Расчёт перспективной интенсивности движения

Тип и марка автомобиля	Среднегодовая суточная интенсивность движения, авт./сут.	Коэффициент приведения	Приведённая среднегодовая суточная интенсивность движения, авт./сут.
Грузовые: МАЗ-5335 ЗИЛ-130 ГАЗ-53-12 КрАз-257Б1 Автомобили, обслуживающие мелкие перевозки Легковые автомобили Автобусы Специальные автомобили	130 130 87 87 152 503 126 44	2,5 2,0 2,0 3,0 2,0 1,0 3,5 1,5	325 260 174 261 304 503 441 66
	Nпр= 2334



Приведённая интенсивность движения транспортных средств к легковому автомобилю определяется по формуле 7 [11]:

Nпр = iNi = 1302,5+1302,0+872,0+873,0+1522,0+5031,0+1263,5

+441,5 = 2334 авт./сут., (3.7)

где i - коэффициент приведения интенсивности движения различных

транспортных средств к легковому автомобилю (Прил. 1 [11]);

Ni - интенсивность движения различных транспортных средств (см. табл. 3.1)

Перспективная интенсивность движения вычисляется по формуле 8 [11]:

N20 = Nпрq_N^T-1= 23341,04^20-1= 4918 авт./сут., (3.8)

где Nпр - приведённая интенсивность движения в исходном году, определяемая по формуле (3.7), равная 2334 авт./сут.;

q_N - коэффициент прироста интенсивности движения, определяемый по табл. 1 [11], равный 1,04;

Т - расчётное количество лет, равное 20.

3.2 Установление технической категории дороги

Руководствуясь п.4.20[8], определяем рекомендуемые нормы проектирования.

Нормы занесены в таблицу 3.2.



Таблица 3.2 - Рекомендуемые нормы проектирования

Наименование норматива	Значение норматива
Продольный уклон Расстояние видимости для остановки автомобиля Радиусы кривых в плане Радиусы кривых в продольном профиле: - выпуклых - вогнутых Длины кривых в продольном профиле: - выпуклых - вогнутых	Не более 30 %0 Не менее 450 м Не менее 3000 м Не менее 70000 м Не менее 8000 м Не менее 300 м Не менее 100 м

В соответствии с табл. 1[8] проектируемой дороге присвоена III техническая категория.

Техническая категория, основные технические параметры (определённые по табл. 3, 4, 10 [8]) представлены в табл. 3.3.

3.3 Определение технических нормативов

Расчётная скорость транспортных потоков определяется по формуле 10 [11]:

V=52 - (0,019 - 0,00014Pл) N_ч + 0,22Pл=

=52 - (0,019 - 0,0001422) 492 + 0,2222= 40 км/ч, (3.9)

где Рл - доля легковых автомобилей в потоке, равная 22 %;

N_ч - расчётная часовая интенсивность движения в обоих направлениях, опре- деляемая по формуле 9 [11]:

N_ч=k₁N₂₀= 0,14918 = 492 авт./ч, (3.10)



где k₁ - коэффициент перехода от суточной к часовой интенсивности движения, принятый равным (в соответствии с указаниями на стр. 8 [11]) 0,1;

N₂₀ - перспективная среднесуточная интенсивность движения (3.8), равная 4918 авт./сут.

Основные технические параметры проектируемой дороги определены исходя из таблиц 3, 4, 10 [8] и занесены в табл. 3.3.

Таблица 3.3 - Основные предельные нормы проектирования

Наименование норматива	Единица Измерения	Значение норматива
Категория дороги Расчётные скорости - основные - допускаемые на трудных участках местности: 1) пересечённой 2) горной Число полос движения Ширина полосы движения Ширина проезжей части Ширина обочин Наименьшая ширина укрепительной полосы обочин Ширина земляного полотна Наибольшие продольные уклоны Наименьшее расстояние видимости - для остановки - встречного автомобиля Наименьшие радиусы кривых: - в плане: 1) основные 2) в горной местности -в продольном профиле: 1. выпуклых 2. вогнутых: 1) основные 2) в горной местности Расчётная скорость транспортных потоков	Км/ч шт. м м м м м %0 м м м м м м м км/ч	III 100 80 50 2 3,5 7 2.5 0,5 12,00 50 200 350 600 400 10000 3000 1500 40



4. Обработка журнала геометрического нивелирования

Рассмотрим обработку журнала геометрического нивелирования трассы. Нивелирование выполнено нивелиром Н-3 двухсторонними рейками. Во избежание ошибок в журнале, на каждой странице подсчитываются разности отчёта по обеим сторонам рейки. Все разности должны отличатся друг от друга не более чем на 5 мм. После проверки полевых данных вычисляют превышения между связующими точками.

Превышения между связующими точками определяются как разности между задними и передними отсчётами по красной и черной стороне рейки в отдельности. Если отсчёт по задней рейке больше, чем отсчёт по передней, то превышение будет положительным, и наоборот.

Например, превышение Rp 57 над ПК0:

h_КРАСН. = 6049 - 5574 = +472 (по красной стороне рейки); (2.1)

h_ЧЕРН. = 1365 - 0891 = +474 (по черной стороне рейки). (2.2)

Затем находят среднее превышение как среднеарифметическое значение из двух превышений:

H_cред= 472+474 = 473 (2.3)

Положительные превышения записывают в графу превышений со знаком (+), отрицательные - со знаком (-). После вычисления средних превышений на странице осуществляют постраничный контроль. Внизу на каждой странице журнала записывают:

1) суммы задних и передних отсчётов;

2) суммы превышений по красным и черным сторонам рейки;

3) суммы средних превышений между связующими точками.

По этим суммам находят три одинаковых превышения для данной страницы:

(2.4)

(2.5)

; (2.6)

Для примера рассмотрим постраничный контроль 1^ой страницы.

h₁= (43116+37234)/2 = 2941 ;

h₂= (9344+(-3462))/2 = 2941 ;

h₃= (4672+(-1731)=2941

Для правильного выполнения постраничного контроля каждая страница журнала должна начинаться задней связующей точкой и кончаться передней. Постраничный контроль не может служить полевым контролем нивелирования, он только подтверждает правильность арифметических вычислений.

Далее считают отметки связующих точек по формуле:

H_n=H_n-1 + H_исп;

где H_n - вычисляемая отметка;

H_n-1 - отметка предыдущей точки;

h_испр - исправленное превышение между этими точками.

Вычислив отметки всех связующих точек, приступают к вычислению отметок промежуточных точек, для чего определяют горизонт прибора для тех станций, на которых находятся промежуточные точки и поперечники

Горизонт прибора вычисляют по формуле



ГП = Н_ЗАД. + а₂, (2.7)

где ГП - горизонт прибора;

Н_ЗАД. - отметка задней связующей точки;

а₂ - черный отсчёт, прочитанный на задней рейке.

Пример: отметка горизонта прибора на 0-ой станции равна:

ГП = 49 506 + 1513 = 51 019

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

ГП = Н_ПЕР. + В_2; (2.8)

ГП=48643+2378=51 021,

Следовательно, ГП_ср=51 020.

Отметка промежуточной точки и точек поперечника рычага горизонту прибора минус отсчёт на промежуточную точку

Н_ПРОМ. = ГП - а_ПРОМ. (2.9)

Отметка промежуточной точки ПК1

Н_ПК1= 51 020 - 1969 = 49 051.

Вычислением отметок всех точек трассы (пикетов, плюсовых точек и точек поперечников) заканчивается обработка журнала.



Рисунок 4 - Уровенная поверхность



5. Построение профиля

Нивелирование трассы, как и всякая съёмочная работа, завершается графическим оформлением - составлением продольного профиля.

Продольный профиль дороги - это проекция вертикального разреза пути по его оси на развёрнутую плоскость.

Продольный профиль является самой полной технической характеристикой дороги и как технический документ необходим при проектировании, строительстве и эксплуатации дорог.

Профиль трассы составляют по данным журнала нивелирования и пикетажной книжки на миллиметровой бумаге, на которой графически построения выполняют без измерителя и масштабной линейки. Для придания профилю лучшей наглядности вертикальные расстояния (отметки) наносят в более крупном масштабе, обычно в десять раз крупнее, чем горизонтальные.

Для автомобильных дорог приняты масштабы: горизонтальный 1:5000, вертикальный - 1:500.

В сложных условиях могут быть увеличены с сохранением их соотношения.

Профили, выполненные тушью или скопированные на кальку, обрезают так, чтобы высота их была равна 283 мм, длину листа обрезают в зависимости от длины трассы. Построение профиля начинают с проведения линии условного горизонта на миллиметровой бумаге, отступив снизу 16 - 17 см.

Под линией условного горизонта делают разграфку сетки профиля для записи необходимых данных (вычертить согласно рисунка 2). На нижней линии графы расстояний в принятом для горизонтальных расстояний масштабе слева направо наносят пикеты и плюсы. Номера пикетов записывают на 1 - 2 мм ниже этой линии против границ пикетов. Полные номера пикетов пишут на целых десятках, а между десятками - только последнюю цифру их номера.

В графе расстояний против пикетов и плюсовых точек проводят вертикальные линии (ориентиры). Между линиями плюсовых точек и пикетов записывают расстояния, сумма которых в пределах одного пикета составляет 100 м. Если между пикетами плюсовых точек нет, то расстояние между ними 100 м не записывают.

В графу «Отметка земли» из журнала нивелирования против каждой ординаты выписывают черной тушью отметки поверхности земли с округлением до сотых долей метра.

Графы «Тип покрытия», «Род грунта», «Тип поперечного профиля», «Левая и правая канавы» можно оставлять не заполненными, т.к. этот раздел рассматривается в специальной дисциплине «Сухопутный транспорт леса».

После вычерчивания и заполнения вышеперечисленных граф приступают к построению профиля. Для этого от линии условного горизонта против ординат графы расстояния восстанавливают перпендикуляры, на которых в вертикальном масштабе откладывают профильные отметки (разность между абсолютной отметкой точки и отметкой условного горизонта) пикетов и плюсовых точек. Ординаты точек профиля не должны выходить за пределы чертежа, для чего линии условного горизонта придают такую отметку, при которой ординаты профиля получились бы высотой 4 - 10 см. Концы вертикальных отрезков соединяют прямыми линиями.

Ниже линии условного плана дороги точно на каждом десятом пикете наносят километровые знаки, которые на профиле проводят от линии пикетов в виде прямой линии длиной 1.5 см с кружком на конце (диаметр 0.5 см), правую половину которого заливают тушью.

В графе «Ситуация» проводят условную ось дороги, и по обе стороны от неё показывают ситуацию местности по данным пикетажной книжки с соблюдением масштаба.

Вверху трассы показывают привязку к реперам, отметки реперов, их номера и положение относительно оси трассы.

Поперечные профили чертят для тех точек трассы, от которых они построены на местности. Масштабы одинаковы для горизонтальных и вертикальных расстояний и равны вертикальному масштабу продольного профиля (рис.5 ).

Рисунок 5 - Поперечный профиль.



6. Проектирование на профиле лесовозной дороги

Проектирование и строительство автомобильных лесовозных дорог выполняют по нормативам проектирования, разработанным Гидролестрансом, приведённым в инструкции по проектированию лесозаготовительных предприятий (ИПЗЛП-82). Проектирование плана и продольного профиля производят из условия наименьшего ограничения скорости, обеспечения безопасности движения, удобства водоотвода, и наилучшей защиты дороги от снежных заносов.

При проектировании на профиле лесовозной дороги II категории в соответствии с техническими указаниями по проектированию лесовозной дороги лесозаготовительной промышленности и её предприятий соблюдают следующие условия:

1.Минимум земельных работ.

2.Для уменьшения лишних заносов дороги проектируют преимущественно в невысокой насыпи (0,3 - 1.0 м).

3.Величина наибольшего подъёма в грузовом направлении должно быть не более 20%. Уклоны проектной линии не могут быть больше значений, установленных техническими условиями проектирования; направлении на магистралях V категории при рельефе равнинном и пересеченном, соответственно равными 40 и 60 %;

Переломы проектной линии продольного профиля при алгебраической разнице уклонов 20 % и более сопрягают вертикальными кривыми на магистралях IV, А, IV, Б и V категорий.

4.Проектирование горизонтальных площадок в выемках не рекомендуется, так как они затрудняют водоотвод.

5.Высота земляных работ (высота насыпи и глубина выемки) допускается не более 3м (в вертикальном масштабе не более 6м).

6.На переломах проектных линий профиля, если алгебраическая разность уклонов более 15 см, вставляют вертикальные кривые.

После получения продольного профиля естественной поверхности земли на оси дороги на него наносят проектную линию, представляющую собой новую профильную линию, соответствующую положению будущей лесовозной дороги.

Различают два основных вида проектной линии: обёртывающую и секущую. Обёртывающая линия назначается по возможности параллельно поверхности земли и ближе к ней и широко применяется в равнинной местности, так как обеспечивает небольшие объёмы земляных работ при возведении земляного полотна. В пересечённом рельефе местности обёртывающая проектная линия будет иметь большое количество переломов при наличии крутых подъёмов и спусков, что вызовет снижение скорости автопоездов, перерасход. В этом случае может быть использована секущая проектная линия, при которой предусматривается срезка холмов или гряд (с устройством выемок) с использованием полученного грунта для отсыпки насыпей в прилежащих понижениях местности.

Нанесение проектной линии начинают с установления фиксированных высотных отметок (заданных отметок на контрольных точках) в местах пересечения существующих дорог, линий электропередач, отметок, проезжей части моментов и полотна дорог над горизонтами высоких вод в затапливаемых районах и т.п. После этого, пользуясь нормами проектирования (ИПЛЗП-82), в зависимости от почвенно-грунтовых и гидрологических условий местности, устанавливают для различных участков дороги минимально-необходимое возвышение земляного полотна относительно поверхности земли, оптимальная высота полотна 0.7 - 0.9 м. В местах, заносимых снегом, проектную линию наносят с отметками насыпи не меньше 0.5 м. Выемок по возможности избегают, проектируя их лишь при пересечении резко выраженных водоразделов, на спусках в пойму водотоков и в горной местности.

Назначая проектную линию, избегают частых и резких её переломов со сменой подъёмов и спусков, однако, нецелесообразно и искусственное введение очень длинных элементов, что приводит к излишним земляным работам. Наименьшее расстояние между двумя переломами профиля, называемое шагом проектирования, не должно быть менее 50 м.

Проектируемая лесовозная дорога располагается в равнинной местности, поэтому преимущественно используют обёртывающую проектную линию, полотно автодороги устраивают в невысокой насыпи (0.3 - 1.0 м). Исходя из этого, проектная отметка начальной точки (ПК0) линии первого уклона принимается больше отметки земли этой точки не менее чем на 0.3 м. При построении проектной линии для упрощения последующих расчётов совмещают её точки перелома с пикетами или плюсовыми точками.

От начальной точки проектной линии находят и отмечают пунктиром положение её первого участка, т.е. линии одного уклона, проходящей выше поверхности земли на 0.3 - 1.0 м. При этом уклон намечаемой проектной линии должен быть не более руководящего. Для этого определяют проектную отметку конечной точки линии первого уклона, которая равна отметке земли этой точки плюс высота насыпи.

По разности проектных отметок конечной и начальной точек линии одного уклона вычисляют уклон

, (4.1)

где Н_К - проектная отметка конечной точки;

Н_Н - проектная отметка начальной точки;

d - горизонтальное расстояние между этими точками.

Если окажется, что вычисленный уклон больше значения уклона, установленного нормами проектирования ИПЛЗП-82 (больше 40 %), то положение линии смещается в сторону уменьшения уклона, или увеличения расстояния между концами линии. (Когда по условиям местности нельзя или невыгодно применять обёртывающую проектировку, то намечают секущую проектную линию).

Вычисленный уклон заносят в графу «Уклоны» сетки профиля, в которой участки профиля с одинаковыми уклонами ограничиваются ординатами. В построенных прямоугольниках условно диагоналями показывают направление уклонов, а горизонтальные участки дороги изображают горизонтальными линиями посередине. Над линией пишут величину уклона в целых тысячных долях, под линией - горизонтальное расстояние.



7. Разбивка главных точек кривой

Главные точки кривой: начало кривой (НК), конец кривой (КК) и середина кривой (СК) определяются элементами круговой кривой. Элементы круговой кривой - тангенс (Т), кривую (К), биссектрису (Б) и домер (Д) - вычисляют по специальным таблицам. Исходными данными для вычисления элементов круговой кривой является угол поворота трассы и радиус круговой кривой (R) (рисунок 8).

Рисунок 8 - План участка дороги:

а) развёрнутый, б) условный

Расстояние от вершин угла поворота до начала или конца кривой называется дорожным тангенсом, его величину определяют по формуле

. (4.10)

Расстояние от начала до конца кривой по дуге называется длиной этой кривой, которую определяют по формуле



. (4.11)

Расстояние от вершин угла поворота до середины кривой к центру поворота называется биссектрисой, определяют по формуле Б = (Sec/2-1).

Разница в длине хода по тангенсам и по кривой называется домером

Д = 2Т - К. (4.15)

Угол поворота вычисляют по измеренному горизонтальному углу теодолитного хода. Величину радиуса бригада принимает самостоятельно. При выборе величины радиуса надо помнить, что между концом данной кривой и началом следующей должна быть прямая вставка длиной не менее 20 метров.

Пример. Измеренный угол теодолитного хода = 149⁰30'. Угол поворота трассы будет _пр = 180⁰ - = 180⁰00' - 149⁰ = 30⁰30'. Радиус круговой кривой принимаем равным 300 м R = 300 м. По таблицам для разбивки кривых находим значения элементов кривой: Т = 71,79 м; К = 159,70 м; Б = 10,95 м; Д = 3,88 м.

В пикетажный журнал слева от угла поворота записывают величину угла и элементы кривой, а справа - вычисление пикетажного наименования главных точек кривой (рисунок 8).

На местности точки начала и конца кривой определяют рулеткой, откладывая от вершины угла поворота в створе предыдущего и последующего направления линии трассы значение тангенса. Эти точки закрепляют колышками со сторожками, на которых подписывают их пикетажное наименование. Середину кривой определяют при помощи теодолита, установленного в вершине угла поворота. На лимбе горизонтального круга откладывают отсчёт, равный Ѕ измеренного угла. Вращением лимба визируют на ПК0. Вращением алидады при закреплённом лимбе совмещают нуль лимба с нулём верньера. В створе нового направления, отложив рулеткой значение биссектрисы, находят точку середины кривой. Эту точку, как и предыдущие, закрепляют колышком со сторожком и подписывают её пикетажное наименование. Закрепив на местности главные точки кривой, приступают к разбивке пикетажа по новому направлению. Но так как на углах поворота измерение линий ведется по тангенсам, а действительная длина трассы считается по кривой, то при разбивке пикетажа необходимо учитывать домер. Для этого от вершины угла поворота в створе нового направления откладывают величину домера. В этой точке закрепляют шпильку. Разбивку пикетажа до следующего угла поворота производят от этой шпильки.

Пикеты, находящиеся на тангенсах, выносятся на кривую способом прямоугольных координат. Для этого нужно знать радиус закругления R и Х - расстояние от выносимой точки (пикета или плюсовой точки) до начала кривой. Разбивку кривой ведут от начала и конца кривой к середине. Координаты X и Y берут по радиусу из таблицы кривых Н.Ф. Федорова, где место абсциссы X даётся как разность K-X. В этом случае по тангенсу откладывают длину кривой (K 2K 3K и т.д.) отмеряют назад соответствующие значения K-X. В найденных точках (концах абсцисс) восстанавливают перпендикуляры и откладывают по ним ординаты (Y1, Y2,… Yn), получая точки кривых.

Таким же способом выносят пикеты с линии тангенса на кривую. Длина K определяется как разность пикетажных значений выносимого пикета и начала или (конца) кривой. По таблицам для заданного радиуса по длине кривой определяют K-X и Y, по которым и выносят пикет на кривую, закрепляют «сторожком» с надписью, соответствующей выносимому пикету или плюсу (рисунок 9).



Рисунок 9 - Способ прямоугольных координат



8. Вычисление азимутов и румбов направлений участков автодороги

Азимуты последующих направлений вычисляют по формулам

А = А_n-1 + a_ПРАВ. (4.12)

А = А_n-1 - a_ЛЕВ., (4.13)

где А - азимут определяемого направления;

А_n-1 - азимут предыдущего направления;

a_ПРАВ. - угол поворота вправо;

a_ЛЕВ. - угол поворота влево.

Для нашего примера измеренный азимут начального направления трассы нивелирного хода А1 = 110⁰, измеренный угол поворота трассы a_ПРАВ. = 33⁰ И блев = 29⁰

А₂=110⁰ +33⁰ = 143⁰ или ЮВ 37⁰;

А₃=143⁰ -29⁰ = 114⁰ или СВ 104⁰;



9. Указания к оформлению профиля

Для вычерчивания профиля тушью все линии и надписи выполняют черным цветом. Толщина линии сетки - 0.5 мм; плана и осевой линии графы ситуации - 0.8 мм; ординат, соответствующих пикетам - 0.4 мм; плюсам - 0.2 мм; проектной линии профиля - 0.6 мм; линии земли по оси дороги - 0.2 мм.

Цифры на профиле пишут высотой: километровые знаки и пикеты, кратные десяти - 3 мм; отметки фактические, проектные и рабочие, соответствующие пикетам - 3 мм; соответствующие плюсам - 2 мм; элементы прямых и кривых, румбы - 2 мм; прочие - 1.5 мм.

Отметки реперов выписывают на профиль с точностью до тысячных долей метра. Все остальные отметки округляют до сотых долей метра. Величины прямых и кривых, начало и конец кривых подписывают с точностью до десятых долей.

Расстояние между плюсами, длину уклонов, привязку реперов к оси дороги выписывают в целых метрах.



10. Детальная разбивка закруглений

Для детальной разбивки закругления нужно получить на местности точки закругления столь часто, чтобы между двумя соседними точками можно было считать за прямую. В зависимости от величины радиуса круговой кривой при строительстве автомобильных дорог осуществляют детальную разбивку кривых с шагом 2, 5, 10 и 20 м. Величину дуги в зависимости от радиуса кривой можно определить из таблицы 2.

Таблица 2

R, м	К, м
20 - 100	2 - 5
100 - 300	5 - 10
300 - 1000	10 - 20

Закругления на автомобильных дорогах устраиваются с переходными кривыми и без них. По нормам технических указаний переходные кривые на лесовозных автодорогах V категории должны устраиваться при радиусах горизонтальных кривых 250 м и менее.

Переходные кривые проектируются между прямыми участками дороги и круговой кривой для того, чтобы улучшить условия движения транспорту.

Наиболее точным способом разбивки закруглений является способ прямоугольных координат, где за начало координат принимается начало и конец закруглений кривой. За положительное направление оси Х принимается направление по тангенсу от начала и конца кривой в сторону вершины угла поворота. За положительное направление оси Y принимается направление, перпендикулярное тангенсу угла, направленное внутрь угла поворота.

Прежде чем приступить к детальной разбивке кривой, необходимо по известному углу поворота a и радиусу кривой R определить основные элементы круговой кривой Т, К, Д, Б и пикетажное наименование главных точек круговой кривой: НК, К, С, К и КК. После этого приступают к детальной разбивке круговой кривой, если величина радиуса закругления больше 250 м, или к разбивке кривой со вспомогательными переходными, если радиус меньше 250 м.

Порядок работы лучше всего рассмотреть на примере.

Пример:

Дано: R = 250.00 м;

a = 33 ⁰;

ВУП = ПК5.

По таблице 1 Н.А. Митина находим основные элементы круговой кривой:

Т = 74,05;

К = 143,92;

Д = 4,18;

Б = 10,74.

Затем определяем пикетажное положение главных точек кривой

ВУП пк 5 НКК пк 4+25,95

- Т +74,05 + К/2 +71,96

НКК пк 4+25,95 СКК пк 4+97,91

НКК пк 4+25,95

+К +143,92

ККК пк 5+69,87

Теперь можно приступить к детальной разбивке закругления. Из таблицы 1 находим, что расстояния между точками детальной разбивки при R = 250 м должны быть 10-20 м.

Допустим, К = 20 м. Тогда число точек детальной разбивки определится из формулы n = (T + t) м:

Для каждой из них найдём прямоугольные координаты X и Y из таблицы детальной разбивки закругления с переходными кривыми (таблица 2) и сведём их в новую таблицу 3.

Таблица 3 - Таблица детальной разбивки закругления с переходными кривыми

К	Х	Y
R=250
0	0	0
10	10.00	0.01
20	20.00	0.07
30	30.00	0.23
40	39.99	0.53
50	49.98	1,04
60	59.95	1,80
70	69.90	2,86
80	79.80	4,27
90	89,64	6,05

Отступив от нижнего края листа миллиметровой бумаги 3 см, проводим карандашом тонкую линию, на левом краю которой выбираем точку НПК.

Отложив от неё в масштабе 1 : 500 длину (T + t), получаем точку ВУП. При ВУП строим транспортиром величину левого угла поворота трассы. На новом направлении также отмеряем (T + t), фиксируем третью главную точку закругления - КПК.

Для нахождения положения точки СКК прочерчиваем биссектрису угла между направлениями трассы и откладываем на ней (Б + ).

Затем, пользуясь таблицей 5, наносим на чертёж все точки детальной разбивки по их прямоугольным координатам X и Y.

Соединив главные точки закругления и точки детальной разбивки плавной кривой линией, получаем графическое изображение закругления.

Положение ПК8 на кривой также определяется прямоугольными координатами.

В ходе проведения курсовой работы мы научились: обрабатывать журнал геометрического нивелирования.

Так же на практике построили:

1) продольный профиль лесовозной дороги V категории,

2) детальную разбивку закруглений,

3) план трассы по румбам и длинам.

В целом был закреплён теоретический курс по предмету «Прикладная геодезия»



Список использованной литературы

1. Золотова, Е. В. Геодезия с основами кадастра / Е. В. Золотова, Р. Н. Скогорева. - М. : Академический проект : Трикста, 2011.

2. Инженерная геодезия : учеб. для студ. вузов / [Е. Б. Клюшин и др. ] ; под ред. Д. Ш. Михелева. - 9-е изд., стер. - М. : Академия, 2008. гр.

3. Инженерная геодезия : учеб. для студ. вузов / [Е. Б. Клюшин и др. ] ; под ред. Д. Ш. Михелева. - 9-е изд., стер. - М. : Академия, 2008. гр.

4. Маслов, А.В. Геодезия: учебник для вузов / А.В. Маслов, А.В.Гордеев, Ю.Г. Батров.- КолосС, 2006.

5. Куштин, И. Ф. Геодезия: обработка результатов измерений : учеб. пособие / И. Ф. Куштин. - М. ; Ростов н/Д : МарТ, 2006.

6. Маркузе, Ю. И. Теория математической обработки геодезических измерений / Ю. И. Маркузе, В. В. Голубев ; Моск. гос. ун-т геодезии и картографии. - М. : Академический проект : Альма Матер, 2010.

7. Практикум по геодезии / [Г. Г. Поклад и др.] ; под ред. Г. Г. Поклада ; Воронежский ГАУ им. К. Д. Глинки. - М. : Академический проект : Трикста, 2011.

8. Чекалин, С. И. Основы картографии, топографии и инженерной геодезии / С. И. Чекалин ; Рос. гос. геологоразведочный ун-т им. С. Орджоникидзе. - М. : Академический проект, 2009.

9. Инструкция по проектированию лесозаготовительных предприятий - Ленинград 1984 - 186 с.

10. Митин Н.А. Таблица для разбивки кривых на автомобильных дорогах - М. Недра 1978 - 496 с.

11. Мачернис Н. А. Проектирование лесовозной автомобильной дороги и вертикальная планировка строй площади.

12. Методические указания для студентов специальности 2601 с. Красноярск СибГТУ 1980 - 36 с.

13. Основы инженерной геодезии: Учеб.-3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа; Издательский центр «Академия», 1999.-300 с.: ил.

14. А.Ф.Матвеев. Универсальные геодезические таблицы. - М.: Недра, 1979. - 142 с.;

Размещено на Allbest.ru

...