Янченко Е.А. МУ_Геодезия_120700

12

Рисунок 8 – Нивелирование через иксовую точку

Иксовые точки при разбивке пикетажа не предусматривают. Для характеристики рельефа эти точки не нужны, а поэтому расстояния до Х-точек не измеряют и на профиль их не наносят. Рейку на Х-точке устанавливают на "башмак" или "костыль". Иногда в качестве Х-точек используют подходящие для этих целей промежуточные точки.

После этого приступают к нивелированию промежуточных точек. Задний реечник идѐт по направлению к переднему и последовательно

ставит рейку на все плюсовые точки, главные точки кривой, точки поперечников. Отсчѐты снимают только по рабочей стороне рейки.

По окончании работ на станции задний реечник устанавливает рейку на следующей связующей точке, теперь он становится передним. (Например, ПК0→ ПК2).

В указанном порядке нивелируют все точки хода.

Если по пути трассы встречаются реперы государственной высотной опоры, они должны быть включены в нивелирный ход.

Вконце трассы нивелирный ход должен быть привязан к твѐрдой точке

–реперу или марке.

1.5 Обработка журнала нивелирования

Полевой журнал инженерно-технического нивелирования обрабатывают в следующей последовательности (таблица2).

1. На станции (в поле) определяют превышение h между связующими точками:

hч = Зч – Пч, hк = Зк - Пк,

где Зч, Пч – задний и передний отсчѐты по черной стороне рейки, мм; Зк, Пк - задний и передний отсчѐты по красной стороне рейки, мм.

2. Выполняют контроль на станции: hч― hк<+ 5 мм и выводят средние превышения. (В противном случае, находясь на станции, отсчѐты переснимают и снова делают проверку).

hср = hч + hк .

2

13

Примечание. При выводе средних превышений, последние округляют до 1 мм. Чтобы ошибка за счѐт округления постоянно не накапливалась, числа, оканчивающиеся на 5, округляют до ближайшего чѐтного числа (напри-

мер: 2,5→ 2; 3,5→ 4; 4,5→ 4).

Пример, (см.таблица 2)

Станция I: hч = 0130 – 2055 = –1925 мм

3. Вычисляют алгебраическую сумму средних превышений.

Σhср = - 3574 мм

4. Для контроля правильности вычисления средних превышений на каждой странице полевого журнала выполняют постраничный контроль.

З 2 П = hср

где ΣЗ – сумма всех задних отсчетов; ΣП – сумма всех передних отсчетов; Σhср – сумма средних превышений.

Примечание. Между левой и правой частями уравнения допускается расхождение 4 мм (за счѐт округления средних превышений).

5. После окончания полевых наблюдений производят контроль нивелирования всего хода, для чего вычисляют фактическую и допустимую невязки в превышениях по формуле:

- дляразомкнутого хода, опирающегося на две исходные точки с известными отметками:

fh = hср Нкон Ннач ,мм

- для замкнутого хода, когда Нкон = Ннач : fh = hср ,мм

где Σhср – сумма средних превышений по всему ходу, мм; Нкон - отметка конечной точки (м)→ мм; Ннач – отметка начальной точки (м)→ мм.

Допустимую невязку в мм, определяют по формуле:

fhдоп = ±К L ,

где К = 30-50 мм – коэффициент для технического нивелирования. L – длина нивелирного хода в км.

Пример:

14

fh = hср H Rp2 H Rp1 = 3574 31,059 34659 = 3574 3600 + 26мм

fhдоп = ±50L = ±500,8 = ±45мм

L = 5(ПК÷ПК) . 100 м + 2(ПК÷Rp) . 150 м = 500 м+300 м = 800 м = 0,8 км.

6. Если fh fhдоп , то в средние превышения вносят поправки δh.

Для этого фактическую невязку fh с обратным знаком распределяют примерно поровну на все средние превышения (с округлением поправок до

1 мм).

Алгебраическая сумма среднего превышения и поправки дает исправленное превышение:

Сумма исправленных превышений в разомкнутом ходе, опирающемся на два репера, должна быть равна разности отметок реперов, т.е.

7. Вычисляют отметки связующих точек, м:

Hn+1 = Hn + hиспр ,

где H n+1 – отметка последующей точки, м; H n – отметка последующей точки, м;

hиспр – исправленное превышение между этими точками, мм→м.

Контролем правильности вычислений отметок связующих точек является получение отметки конечного репера.

Пример:

НПК0 = НRp1 + h1испр = 34,65 +(-1,92) = 32,73 м; НПК 1 = Н0 + h2испр = 32,73 + (- 0,81) м;

…………………………………………………..;

НПК 5 = НПК 4 +h7испр = 28,95 + 1,24 = 30,19 м.

Контроль:

НRp2= НПК 5 +h8испр =30,199 +0,860 = 31,05м. (Дано: НRp2= 31,05м).

8. Вычисляют горизонт нивелира ГН.Горизонтом нивелира ГНназывают отметку луча визирования (рисунок 9) .

15

Рисунок 9 – Вычисление отметок промежуточных точек через

горизонт нивелира (ГН)

Таблица 2 – Журнал технического нивелирования

17

Горизонт нивелира вычисляют дважды (для тех станций, где имеются промежуточные точки), по формуле:

ГН' = Нn + Зч; ГН" = Нn+1 + Пч,

где Нn – отметка задней связующей точки (для данной станции); Нn+1 – отметка передней связующей точки (для данной станции).

Контроль: расхождение между дважды вычисленной величиной ГН не должно превышать + 5 мм.

Из двух значений ГН за окончательное принимают среднее значение:

ГНср. = 33,582 м (округляют до 0,001 м).

9. Вычисляют отметки промежуточных точек и точек поперечников через горизонт нивелира (рисунок 9) по формуле:

Нпр = ГН – с,

где с – отсчѐт по рейке на промежуточной точке.

Пример, (таблица 2):

IIстанция: НПК0+55,76 = 33,582 – 2,531 = 31,051 м.

НПК0+20 лев. = 33,582 – 1,039 = 32,543 м.

НПК0+20 пр. = 33,582 – 0,668 = 32,914 м.

VΙ станция: Н ПК3+60,44 = 29,062 – 1,842 = 27,220 м.

После вычисления высот всех точек по трассе нивелирного хода составляют продольный профиль оси трассы и профили поперечников по данным журнала нивелирования и пикетажной книжки.

1.6Построение продольного и поперечного профилей

Продольный профиль трассы является важнейшим итоговым документом инженерно-технического нивелирования; он необходим для проектирования, строительства и использования в процессе эксплуатации сооружения.

Прежде всего, необходимо выбрать размер листа бумаги, на котором будет строиться профиль, исходя из общей длины профиля и принятого масштаба линий для его построения.

Продольный профиль строят на листе миллиметровой бумаги.

18

Масштабы профиля: горизонтальных линий 1:1000 (1:2000), верти-

кальных линий 1:50, 1:100 (1:200).

Исходными данными для построения профиля служат данные журнала нивелирования (таблица 2) и пикетажного журнала (рисунок 3).

1. Для рассматриваемого участка трассы длиной 500 м (ПК0-ПК5) наиболее целесообразно принять горизонтальный масштаб линий М 1:2000 для листа миллиметровой бумаги формата А-3.

Вертикальный масштаб подбирают исходя из максимального перепада отметок, таким образом, чтобы характерные изменения рельефа наиболее отчѐтливо отобразить на профиле. Вертикальный масштаб можно подобрать, руководствуясь следующими пределами:

Например, (рисунок11)

Нmax-Нmin = 32,91 - 27,22 = 5,69 м → М 1:100,

На листе миллиметровой бумаги вычерчивают сетку профиля для построения продольного профиля трассы и проведения расчѐтов по проектной линии.

Вправой части листа необходимо оставить свободное поле 2 см – для подшивки. На расстоянии 10 см от нижнего края листа проводят горизонтальную линию. Слева вычерчивают боковик сеточной части профиля шириной 6 см (рисунок11).

Заполнять сетку профиля начинают с графы "Горизонтальных расстояний". Расстояния между соседними пикетными точками не проставляют.

Если на пикете есть одна плюсовая точка, то отмечают расстояние от неѐ до заднего и переднего пикетов. Если же на пикете располагаются несколько плюсовых точек, то надписывают расстояния до первой плюсовой точки, затем расстояния между плюсовыми точками и расстояние от последней плюсовой точки до следующей пикетной точки. Сумма всех этих расстояний должна быть равна расстоянию между соседними пикетами (длине пикета).

Вграфу "Отметки поверхности земли" выписывают фактические отметки из журнала нивелирования с округлением их до одного сантиметра.

Назначают отметку линии условного горизонта. Она выбирается с таким расчетом, чтобы точка профиля с наименьшей отметкой отстояла от линии условного горизонта не ближе, чем на 4 см.

От линии условного горизонта вычерчивают и подписывают шкалу отметок. Последовательно соединяя точки, восстановленные на соответствующие высоты (отметки), строят линию профиля (фактической поверхности земли).

19

2.Проектную линию дороги проводят, в соответствии с общим наклоном поверхности земли (на повышение или понижение), с таким расчѐтом, чтобы объѐмы работ по выемке и насыпи грунта (при производстве работ), были бы наименьшими и приблизительно равнялись друг другу.

Для этого к вычерченному профилю прикладывают ребром линейку (или край прозрачной линейки) и плавно меняя еѐ положение, добиваются того, чтобы площади фигур, расположенные над проектной линией примерно равнялись площадям фигур под проектной линией, а их суммарная площадь была бы минимальной. По наиболее оптимальному положению проводят линию.

Отметки начальной и конечной точек запроектированной линии определяют по шкале отметок и записывают в графу "Проектные отметки".

3. Находят уклон проектной линии. Уклон (i) – это отношение превышения h к заложению d:

где h - превышение между начальной и конечной точками проектной линии, м;

d – горизонтальное расстояние между крайними точками, м.

4. Для расчѐтов земляных работ необходимо вычислить отметки точек проектной линии, соответствующих отметкам точек фактической поверхности земли.

Проектные отметки вычисляют по формуле:

Н nпр+1. = Н nпр. + iпр.d' ,

где Нn+1 - проектная отметка определяемой точки; Нn - проектная отметка предыдущей точки;

d' - горизонтальное расстояние между данными точками.

Проектные отметки округляют до 1 см и записывают в соответствующую графу таблицы профиля.

Пример:

НПК0+55,76 = НПК 0 + iпр.d' = 31,00 + (-0,004) · 55,76 = 30,78 м.

Примечание. Чтобы ошибка, возникающая в результате последовательных округлений, не накапливалась, отметку последующего пикета вычисляют через отметку предыдущего пикета.

НПК1 = НПК 0 + iпр.d' = 31,00 + (-0,004) · 100 = 30,60 м.