УДК 528. 4 (07)

М.А. Контрольные расчетно-графические задания по инженерной геодезии: Учебное пособий- Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 1998. -41с.

Учебное пособие является руководством для выполнения четырех контрольных расчетно-графических заданий, предусмотренных учебной программой курса. К каждому заданию приведены исходные данные и результаты геодезических измерений, полученные при полевых работах.

Подробно описаны последовательность обработки полевых материалов, вычисления и выполнение графических работ. Приведены необходимые формулы и таблицы.

Даны образцы оформления работ.

Ил. 5, табл. 4, список лит. - 6 назв., приложений 9, вкладка 1.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Задание 1. Построение естественного рельефа на плане строительной площадки с помощью горизонта­ лей 4

Задание 2. Составление и вычерчивание плана строитель­ной -площадки по данным теодолитной съемки .. 8

Задание 3. Составление продольного профиля трассы с

проектированием на нем оси автодороги 17

Задание 4. Составление разбивочного чертежа для выноса

основных осей жилого дома 27

Одобрено учебнониетодичесюй строительного факультета

«эмиссией Архитектурно-

Реценэенты: Рассказова Н.С., Миркин В.А.

15ВЫ 5-696-01273-6

Издательство ЮурГУ.1998.

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Южно-Уральский государственный университет Кафедра градостроительства

528.4 (07) . К651

КОНТРОЛЬНЫЕ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ ПО ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОДЕЗИИ

Учебное пособие

Челябинск

Издательство ЮУрГУ 1998

Выполнение каждого задания рекомендуется начинать после изучения соответствующего раздела по учебнику (1).

ЖУРНАЛ НИВЕЛИРОВАНИЯ

Таблица 1

Задание № 1

ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО РЕЛЬЕФА НА ПЛАНЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ С ПОМОЩЬЮ ГОРИЗОНТАЛЕЙ

Содержание задания

Для детальной съемки рельефа на территории строительной площадки разбита сетка квадратов со сторонами 20 м. Рельеф снят методом нивели­рования вершин квадратов с передачей на них высотной отметки с исход­ного репера. Результаты нивелирования занесены в полевой журнал, образец которого приведен в табл.1. В полевом журнале вычислены высот­ные отметки всех пронивелированных точек.

По данным полевых измерений необходимо выполнить следующие ка­меральные работы:

1. Изучить полевой журнал нивелирования строительной площадки.

2. Вычертить план площадки на листе формата А4 в масштабе 1:1000 в,

последовательности:

а) нанести сетку квадратов, обозначить вершины квадратов точками,

около каждой выписать ее высотную отметку из полевого журнала;

б) по отметкам точек провести методом интерполирования все горизон-

тали с высотой сечения 0,5 м;

в) оформить изображение рельефа, выполнить план в карандаше.

Методические указания

1. Полевой журнал представляет собой запись результатов геометрического ни­велирования вершин квадратов, которые пронумерованы по порядку, начиная с се­веро-западного (левого верхнего) края площадки. Геометрическое нивелирование выполняется с помощью нивелира, при этом в каждую точку ставилась нивелирная рейка по ней взят отсчет. Отсчеты записаны в графу 5 табл.1, а в графу 3 записан отсчет на репер (исходную точку, отметка которой известна). Отметки точек вычис­лены через горизонт прибора (К)) по формулам:

Н_J = Н_рп – а_рп: Н_i = Н_J - а_i, (1.1)

где Н_рп- исходная отметка репера;

а_рп - отсчет на репере;

а_i — отсчет на точке с номером i;

Н_i— отметка точки i.

Отметки записаны в графу 9 табл.1.

4

№ стан ций	№ ниве ли руе мых точек	Отсчеты по рейке, мм			Пре выше­ния. мм	Сред, превы­шение, мм	Гори зонт инст румента м	Абсо лют­ные отмет ки, м	№ ниве лируемых точек
		зад ние	перед­ние	проме жуточ ные
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
		0390
	Рп29	0392	0391				76.135	75,744	Рп29
	1			0418				75,771	1
	2			0125				75,478	2
	3			0199				75,552	3
	4			0814				76,167	4
	-							-
	-							-
	-							-
	10			0208				75,561	10
	11			0619				75,972	11
	12			1238				76,591	12
	13			1809				77,162	13
	-			-				-	-
	-							-	-
	-			-				-	-
	-			-				-	-
	30			2968				78,321	30
	31			2819				78,172	31
	32			2270				77,623	32
	-			-				-	-
	-			-				-	-
	-			-				-	-
	40			1818				77,171	40
	41			2078				77,431	41
	42			2589				77,942	42
	43			2998				78,351	43
	-			-				-	-
	-			-				_	-
	-			-				_	_
	62			1419				76, 772	62
	63			0970				76,323	63
	64			0670				76,023	64

2. В масштабе 1:1000 на листе формата А4 строят сетку квадратов со стороной 20 м. С правой стороны вершин квадратов выписываются отметки точек из полевого журнала, предварительно округленные до 0,01 м. Высота цифр - 2,0 мм.

По отметкам следует провести горизонтали с высотой сечения рельефа 0,5 м. Для этого интерполированием находят положение каждой горизонта­ли, имеющей отметку кратную 0,5 м. Интерполирование рекомендуется проводить графическим способом с помощью полоски миллиметровой бу­маги (рис.1), на которой имеется ряд параллельных линий, равно отстоя­щих друг от друга. Каждой линии приписывается отметка горизонтали, кратная 0,5 м. На рис.1, показано определение горизонтали 76,0м на участ­ке между точками А (75.55) и В (76.17). Положение горизонтали с отметкой 76,00 обозначено точкой С.

Рис.1

Горизонтали на плане проводят, соединяя плавными линиями най­денные интерполированием точки с одинаковыми отметками. В местах пе­ресечения надписей и отметок горизонтали прерываются. Горизонтали, кратные 2,0м утолщают и подписывают их отметки в разрывах горизонта­лей в местах их наименьшей кривизны, причем верх цифры направляют в сторону повышения рельефа. Для обеспечения свободного чтения релье­фа могут быть подписаны отметки и некоторых других горизонталей. В данном задании достаточно подписать 2.. .4 горизонтали.

По направлениям характерных линий (возвышенности, котловины, во­доразделы, тальвеги) горизонтали необходимо дополнить бергштрихами, которые показывают направление ската.

Вычертить план карандашом. Горизонтали показать тонкими, четкими линиями (толщина основной горизонтали 0,15 мм, утолщенной - 0,25 мм). Рамку и зарамочное оформление выполнить в соответствии с образцом (сис.2) '

6

ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Архитектурно-строительный факультет

1:1000

в 1 сантиметре 10 метров

сплошные горизонтали проведены через 0,5 метра Проверил преподаватель: Выполнил ст. гр. АС-178 Сидоров А.Б. Петров А.В.

Рис.2

7

Задание № 2

СОСТАВЛЕНИЕ И ВЬЧЕРЧИВАНИЕ ПЛАНА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ ПО ДАННЫМ ТЕОДОЛИТНОЙ СЪЕМКИ

Содержание задания

Для составления плана строительной площадки выполнены следующие работы:

1. Проложен замкнутый теодолитный ход, включающий пять вершин Углы поворота хода измерены теодолитом ТЗО, а длины сторон - штриховой мерной лентой. Данные измерений (средние значения углов β и гори­зонтальные проложения d) приведены на схеме (рис.3).

2. Засняты предметы и контуры местности с точек теодолитного хода. Результаты съемки показаны на абрисах (приложение 2).

По данным полевых измерений необходимо выполнить следующие камеральные работы:

а) вычислить координаты точек теодолитного хода;

б) составить и вычертить в карандаше в М 1:1000 план строительной площадки.

Методические указания

1. Вычисление координат точек теодолитного хода

Цель вычислений: определить прямоугольные координаты X и Y всех точек теодолитного хода для последующего нанесения на план. Вначале необходимо выписать в Ведомость координат исходные данные: дирекционный угол стороны 1-2 (Т_1-2) и координаты точки 1 теодолитного хода (Х₁, Y₁). Образец заполнения ведомости представлен в таблице 3.

1.1. Вычисление угловой невязки и ее распределение

Угловая невязка замкнутого теодолитного хода вычисляется по формуле

f_β = Σβ_изм - Σβ_т,

где Σβ_изм- сумма смеренных внутренних углов хода;

(2.1)

Рис. 3. Схема теодолитного хода

Σβ_т- теоретическая сумма тех же углов.

Σβ_т=180⁰х(n-2), где n - число углов хода). Угловая невязка характе­ризует накопление ошибок при измерении углов

теодолитом. Она не должна превышать допустимую невязку доп.f_β. Для теодолитного хода доп. . Если выполнено условие , то невязку f_β надо распределить с обратным знаком во все уг­лы β поровну. Для этого вычисляются поправки , которые сле­дует округлить до 0,1'. Сумма поправок должна равняться невязкеf_β с обратным знаком. После этого вычисляют исправленные углы по формуле

β_n^исп = β_n + v_β.

Для контроля нужно подсчитать сумму исправленных углов. Она должна равняться теоретической сумме углов, что является контролем правильно­го введения поправок в измеренные углы.

1.2. Вычисление дирекционных углов сторон теодолитного хода

По дирекционному углу первой стороны (Т^з) и исправленным углам хода последовательно вычислить дирекционные углы остальных сторон по формуле

(2.2)

где Т_п, Т_n-1 - дирекционные углы последующей и предыдущей сторон хода;

β_n^исп - правый по ходу горизонтальный угол между сторонами n-1 и n .

Так, дирекционный угол стороны 2-3 (табл.3):

Т_2-3 = Т_1-2 + 180°- β₂^исп = 197°09,6’ +180° - 103⁰36,0’= 273°33,6'.

Для контроля вычисляют дирекционный угол стороны 1-2 по дирекци­онному углу стороны 5-1 и углу β₁^исп при точке 1.

1.3. Вычисление приращений координат Используют формулы прямой геодезической задачи:

(2.3)

где d - горизонтальное приложение, Т- дирекционный угол.

минуты переводят в доли градуса, для чего число минут в дирекционном угле Т надо разделить на 60 и прибавить к целому числу градусов этого угла. Приращения Δх и Δу вычисляют для всех сторон и выписывают в ко­ординатную ведомость с точностью 0,01 м и со своим знаком.

При отсутствии калькулятора тригонометрические функции выбирают из пятизначных таблиц [4]. Для этого вычисляют предварительно румбы (г) дирекционных углов, а затем приращения по формулам:

(2.4)

Знаки Δх и Δу расставляют по четвертям дирекционного угла Т. Пере­вод дирекционных углов в румбы выполняется по формулам, приведенным в таблице 2.

Таблица 2

Наименова­ние чет­верти	Пределы из­менения ди­рекционных углов	Значение румба	Знаки приращений координат
			Δх	Δу
I-СВ	0°...90°	r=Т	+	+
II -ЮВ	90°...180°	r=180°-Т	-	+
III - ЮЗ	180°... 270°	r=Т-180°	-	-
IV- СЗ	270°...360°	r=360°-Т	+	-

Например, дирекционным углам 197°09,6' и 273°33,6° соответствуют румбы ЮЗ: 17° 09,6' и СЗ: 86°26,4'.

1.4. Определение линейных невязок и уравнивание приращений координат

Невязки приращений координат находят по формулам для замкнутого теодолитного хода:

Вычисления рекомендуется проводить на микрокалькуляторе, имеющем тригонометрические функции. При этом следует помнить, что углы Т даны в градусах и минутах. На калькуляторе тумблер «градус-радиан» следует переключить на «градуc» ,[DGR]. В зависимости от типа калькулятора угол вводится в градусах и минутах или только в градусах. В последнем случае

10

(2.5)

Абсолютную линейную невязку вычисляют по формуле

(2.6)

Окончательная оценка точности построения теодолитного хода производится по относительной невязке: f_абс/L, где L - длина теодолитного хода (L = Σd_i). При этом допустимая Так например, поправки в приращении координат стороны 2-3:

V_Δx=-(f_Δxxd/L)=-(0,10x1,0/4.9) = -0,02 м

V_Δy=-(f_Δyxd/L)=-(0.05x1.0/4.9) = -0,01 м.

Поправки имеют знак, обратный знаку невязки, я их сумма должна равняться величине невязки. После введения поправок для контроль необ­ходимо найти алгебраические суммы исправленных приращений, которые должны равняться нулю. В данном примере (табл.3), длины сторон пои-мерно равны между собой, поэтому поправки для всех Δх (Δу) тоже при­мерно совпадают, (графы 14 и 16 табл.3).

Исправленные прирашения координат вычисляют по формулам:

Δx_j^исп=Δx_i+V_Δxi Δy_j^исп=Δy_i+V_{ΔYi ( 2.7)}

1 .5. Вычисление координат точек теодолитного хода

Пользуясь исправленными приращениями координат, вычисляют коор­динаты всех точек хода по формулам:

X_i+1= x_i + Δ_i,i+1; y_i+1 = y_i + Δy_i,i+1. (2.8)

Вычисления начинают от исходных координат точки 1.

Для примера из табл.3:

Х₂= x₁ + Δх_1-2= +544,22 - 102,35 = +441,87. м;

Y₂= у, + Δу_1.2= +707,48 - 31,62 = +675,86 м.

Контролем вычислений служит получение исходных координат точки 1 от координат точки 5 по приращениям Δх_5,1 и Δу_5,1 линии 5—1.

2. Составление и вычерчивание плана

Графические построения выполняют на листе ватмана формата АЗ или А4 в следующей последовательности. ,

21. Построение координатной сетки

Координатная сетка - сетка квадратов со стороной 10 см ( в масштабе 1:1000 сторона сетки соответствует 100 м на местности).

Графа 5 . Дирекц угол = 1 85град 00 мин графа 14,15 - х = 710, 000 ; у = 610, 000

Графы 1, 2, 4, 7 – одинаковы для всех студентов

На листах больших форматов эту сетку строят с помощью линейки Дробышева, линейки ЛБЛ или специального координатофафа. На листах малых форматов - АЗ или А4 - при помощи циркуля-измерителя и масштабной линейки. В последнем случае построение сетки квадратов начинают с проведения на бумаге двух диагона­лей (р|^4). От точки О гк> диагонагм огкладьшает

длиной 15 см). Проводя через полученные точки линии получают прямоугольник АВСО. На листе формата АЗ от двух сторон прямоугольника следует построить ко­ординатную сетку через 10,00 см. На формате А4 для того, чтобы теодолитный ход разместился в средней части чертежа, стороны АВ и АО этого прямоугольника делж пополам, получают точки а и Ь. С точностью до 1 м вычисляют координаты, соответ­ствующие этим точкам по формулам:

x_а = (x_max+x_min)/2; y_b = (y_max+y_min)/2, (2.9)

где x_max и y_max, x_min и y_min - наибольшие и наименьшие значения координат точек хода, округленные до 1 м.

По данным таблицы 3 получим: x_a= 521 м; у_b = 634м. Вычисляют расстояния Δx’ и Δy’ от точек а и Ь до ближайшей южной и западной координатной линий, кратных 100м:

Δx’=521-500 = 21м,

Δy’ = 634-600 = 34м.

В масштабе плана откладывают расстояние Δx’ от а к югу (рис.4), а -от точки Δy’ к западу, накалывают точки с и d, через которые пройдут искомые координатные линии (500 по x и 600 по у).

Для точного построения этих координатных линий от точки D по стороне DC ис­ходного прямоугольника откладывают отрезок Ас и накалывают точку с’. Через точки с и с’ проводят горизонтальную координатную линию, абсцисса которой в нашем случае равна 500м. Аналогично получают точку d, откладывая отрезок Аd от точки В вдоль стороны ВС. Через d и d’ проводят вертикальную координатную линию, орди­ната которой равна 600 м.

От точки с и с^’, и d и d’ с помощью измерителя и масштабной линейки откладывают отрезки по 10 см и с точностью до 0,1 мм получают положение остальных коорди­натных линий (на рис.4 показаны сплошными линиями). Для контроля измеряют диагонали полученных квадратов и прямоугольников. Расхождение двух диагоналей в каждой фигуре (например, АР и сd, рис.4) не должно превышать 0,2 мм. Углы всех фигур координатной сетки накалывают. Координаты, соответствующие линиям сетки по осям x и у подписывают. В масштабе 1:1000 оцифровка сетки будет кратна 100м.

Рис.4. Построение координатной сетки

14

15

2.2 Нанесение точек теодолитного хода

»

Нанесение точек теодолитного хода выполняют с помощью измерителя и масштабной линейки. Сначала определяют квадрат или прямоугольник координатной сетки, в котором будет находится данная точка хода. Затем на сторонах этого квад­рата откладывают отрезки Δx_i и Δy_i равные разностям координат, координат точки и ближайших координатных линий. Например, точка 1, имеющая координаты x₁=544,22м и y₁=707,48м, располагается в прямоугольнике rnnkc’ (рис.4). Отрезок Δx₁=544,22-500=44,22м откладывают дважды: от точки m по ли­нии mn и от точки с' по линии c’k.

Полученные точки i и f соединяют прямой, на которой от точки i откла­дывают отрезок Δу=707,48-700=7,48м и накалывают точку 1. Накол обводят окружностью (Ø=1,5мм). Получив на плане две точки хода, проверяют пра­вильность их нанесения. Для этого измерителем по масштабной линейке берут отрезок, равный длине этой линии из ведомости координат (табл.3), и сравнивают его с расстоянием между точками на плане. Расхождение не должно превышать 0,3 мм. При больших расхождениях проверяют пра­вильность нанесения точек на план. Нанесенные точки оформляют в соот­ветствии с условными знаками.

2.3. Нанесение на план контуров местности и вычерчивание плана.

Для построения на плане контуров местности используют полевые из­мерения и чертежи, занесенные в специальный журнал-абрис (приложение 2). Контуры местности наносят на план в соответствии со способами съем­ки, используют линейку и топографический транспортир. Расстояние от­кладывают в масштабе. Ситуация изображается на плане условными зна­ками. Рамка плана вычерчивается так, чтобы участок съемки разместился по середине листа плана. Рамка и зарамочные надписи должны быть вы­полнены в соответствии с приложением 4. К вычерчиванию и оформлению плана приступают после того, как составление его проверено преподавате­лем. План вычерчивают тонкими линиями в соответствии с действующими таблицами условных знаков (приложение 1).

Задание № 3

СОСТАВЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ ТРАССЫ С ПРОЕКТИРОВАНИЕМ НА НЕМ ОСИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

Содержание задания

Задача инженерно-геодезических изысканий при проектировании со­оружений линейного вида сводится к определению на местности положе­ния оси сооружения (трассы) в плане и по высоте. На местности закрепля­ют точки начала и конца трассы и углы поворота. По оси проектируемой дороги прокладывают теодолитный ход, измеряют длины линий углы пово­рота. По этим измерениям производят расчет круговых кривых, которые необходимо вписать в углы поворота, их элементов, начала и конца кривых и составляется схема разбивки пикетов (через 100 м) трассы. По трассе (после разбивки пикетов, плюсовых точек на перегибах рельефа, точек кру­говых кривых, поперечников) производится нивелирование всех закреп­ленных точек трассы с записью результатов в журнал технического ниве­лирования. а также съемка ситуации в пределах 40-метровой полосы (по 20 м по обе стороны от оси трассы с отображением результатов в пикетаж­ном журнале (абрисе), рис.5.

По данным полевых измерений и индивидуальных исходных данных провести следующие камеральные работы:

а) выполнить расчет элементов для разбивки круговой кривой, вычислить пикетажное положение начала и конца кривой;

б) произвести обработку журнала технического нивелирования (табл.4);

в) составить продольный и поперечный профили трассы;

г) нанести на продольный профиль проектные данные - ось проектируемой дороги.

Исходные данные (индивидуальный вариант задания): H_Рп.нач, H_Рп.кон, α₁, φ- выдаются преподавателем. Например:

H_Рп.нач = H_Pп15 = 41,873м; H_Рп.кон = H_Рп47 = 53,038м; α₁ = 75°17,3’; φ = 49°30’.

Методические указания

3.1 . Расчеты для разбивки кривой.

В углах поворота трассы автодороги разбивают кривые, находят начало (НК) и конец (КК) кривой. Для этого из своего варианта задания выписать исходные данные для расчета кривой: значения угла поворота φ и радиуса закругления R. По этим данным вычислить по формулам элементы кривой:

16

17

T=R· tg(φ/2); K=πRφ/180°; Б=R(sec(φ/2)-1); Д=2T-K, (3.1)

где Т - тангенс кривой (см. приложение 5); К - длина кривой; Б- длина биссектрисы кривой; Д - домер. Значения элементов кривой можно выбрать из таблиц [2]. При этом все значения элементов кривой округлить до сантиметров. Для контроля определения элементов кривой сравнить значения домера Д, полученные из таблиц и по формуле Д=2Т- К. Расхождение между ними может быть в пределах 1...2 см за счет округлений эле­ментов кривой.

Так, из пикетажного абриса (рис.^:5) выписать исходные данные для расчета кривой: φ=49°30' и R=100 м. Из таблиц Митина Н.А. |2] выписываем элемен­ты кривой для R=1 м и вычисляем:

Т = 0,46101x100 = 46,10м; Б = 0,10115x100 = 10.12 м; К=0,86394x100 = 86,39 м; Д = 0,05808x100 = 5,81 м. Контроль: Д = 2Т-К =9 2,20-86,39 = 5.81м.

Из пикетажного абриса выписываем пикетажное положение вершины угла и рассчитываем пикетажное положение начала и конца кривой по схеме: ВУ1 ПК2 + 69,00 Контроль: ВУ1 ПК2 + 69,00

• +

Т 46,10 Т 46,10

НК ПК2 + 22,90 Σ ПК3 + 15,10

+ -

К 86,39 Д 5,81

КК ПК3 + 09,29 КК ПК3 + 09,29

Оформление этого расчета выполнить в соответствии с приложением 4.

Значения превышений п_ч и iv если расхождение между ними не пре­вышает ±5 мм, записать в графу 6 против передних отсчетов. Из двух пре­вышений на каждой станции найти среднее ( с округлением его до 1 мм) и записать в графу 7 против второго превышения (+2446). 2. На каждой стра­нице журнала производится постраничный контроль, который проверяет правильность вычислений по формуле: Еа-!;Ь=2;г1; 0,5Ег1=ЕПср.

3. Вычисляется высотная невязка в нивелиром ходе по формуле

f_h = Σh – (H_{Рп кон.} – H_{Рп нач.})

где H_{Рп кон} - отметка конечного репера,

H_{Рп нач.}- отметка начального репера. Вычисляют допустимое значение невязки по формуле

(3.3)

доп f_h = ±50мм √L(км),

где L - длина хода между начальным и конечным репером, выраженная в км. (Например, 7 пикетов равны 0,7 км плюс расстояния до реперов 0,08+0,04 км. Поэтому L = 0,82 км). Сравнивают полученную невязку с до­пустимой. Все расчеты записывают на последней странице журнала ниве­лирования в виде:

Σ(Σh_ср) = +11180мм

(H_Рп47 – H_Рп15)=+11165мм f_h = +15 мм ,

допf_h = ±45 мм.

В примере (табл.4) | f_h |<|доп f_h |, поэтому невязка распределена с обратным знаком примерно поровну по всем средним превышениям:

δh = - f_h / n = -15 / 7 ≈ 2мм, (3.4)

где δh - поправки в средние превышения;

n -число стоянок нивелира.

δh округляют до целых мм и выписывают над средними превышениями (графа 7 табл.4).

4. Отметки связующих точек вычисляют через превышения последовательно по всем станциям, начиная от отметки начального репера, по фор­муле

18

Рис.5. Пикетажный журнал 20

Таблица 4 Журнал технического нивелирования трассы

H_k+1 = H_k + (h_ср+δh), (3.5)

где H_k+1 - отметка последующей связующей точки;

H_k - отметка предыдущей связующей точки

(h_ср+δh) - исправленное (с поправкой) превышение.

Например, Нпко = Нрn15 + h^испр = 41,873+2,446 - 0,002 = 44.317м

Контролем вычисления отметок всех связующих точек является совпадение на последней станции вычисленной отметки конечного репера с его заданной отметкой:

Вычисленные отметки записывают в графу 9 напротив соответствующей точки.

5. Отметки промежуточных точек вычисляют через горизонт прибора по форму

Н_J = H_k + a_k; H_c = H_J - c (3 . 6)

где Н_J - горизонт прибора;

H_k - отметка к-ой связующей точки;

a_k - отсчет по черной стороне рейки на этой точке;

H_c - отметка определяемой промежуточной точки;

с - отсчет по черной стороне рейки на этой промежуточной точке.

Для второй станции находим H_J=44,317+1,447=45,764; H_пк1=45,764-1,703=44,061.

Значение горизонта прибора записывают в графу 8 против номера свя­зующей точки; а отметки - в графу 9 против наименований соответствую­щих промежуточных точек.

Убедиться в правильности определения отметок можно, определив от­метку точки через превышение относительно связующей точки. Для этого пользуются методикой, изложенной выше при определении отметок свя­зующих точек. При этом необходимо помнить, что поскольку отсчет на про­межуточной точке берется по черной стороне рейки, то и превышение нуж­но определять между отсчетом по основной, черной, стороне рейки на свя­зующей точке (он всегда меньше 3000мм).

H_i = H_k + h , (3.7)

где H_i - отметка текущей промежуточной точки;

H_k - отметка связующей точки

h - превышение.

3.3 Построение продольного и поперечного профилей

Профиль вычерчивают в карандаше на миллиметровой бумаге формата АЗ. Продольный профиль строится в масштабах: горизонтальном - 1:2000,

вертикальном - 1:200. Масштабы вертикальный и горизонтальный при построении поперечного профиля одинаковые - 1:200.

При построении продольного профиля следует придерживаться следующей последовательности.

На расстоянии не менее 12 см от нижнего края и 10 см от левого края листа миллиметровой бумаги проводят горизонтальную линию, которая должна совпасть с утолщенной линией разграфки бумаги. Длина этой ли­нии должна соответствовать в масштабе 1:2000 длине трассы между на­чальным и конечным пикетами. Так, в приведенном примере (табл.4) длина профиля должна быть равна 700м:20=35см.

Ниже этой линии разместить графы сетки профиля в соответствии с ГОСТ 21.511-83 [5] (см. вклейку), а выше-профиль.

Заполнение граф начинается с графы «расстояние». На нижнюю линию этой графы наносят пикеты и плюсовые точки, отмечая внизу номера пике­тов, а в графе вписывают расстояния между пикетами и плюсовыми точка­ми. Сумма подписанных расстояний между двумя соседними пикетами должна равняться 100 м. При отсутствии плюсовых точек между пикетами расстояние не указывается.

Отметки земли (фактические отметки) взятые из журнала техническо­го нивелирования, округляются до сотых долей метра и располагаются вертикально в следующей графе против ординат соответствующих точек.

Графа «Указатель километров» в данном случае, поскольку вся длина трассы не превосходит 1 км, не заполняется. Затем заполняют графу «Прямые и кривые в плане» Вначале намечают точки начала и конца кривой по их пикетажному положению, затем по середине графы проводят прямые участки трассы, а между началом и концом кривой показывают закругления, причем «дуга» показывается с той стороны, с которой на местности расположена выпуклая часть закругления (если поворот трассы влево, то дугу проводят к низу от основной линии, если вправо - то к верну).Глубина «дуги» - 0,5см. Отточек начала и конца кривой с противоположной стороны трассы относительно расположения закругления проводятся вертикальные линии до линии пикетов при левом угле поворота трассы и до линии километров при правом. Около этих линий вертикально подписываются расстояния до ближайших пикетов слева и справа с точностью до 1см. Внутри закругления выписываются данные, необходимые для разбив­ки кривой: величина угла поворота, радиус закругления, тангенс, кривая, биссектриса, домер.

По середине прямых участков трассы указываются характеристики, необходимые для разбивки трассы на местности: вверху - дирекционный

23

22

угол направления, внизу - длина участка в метрах. Дирекционный угол α₂ прямого участка после угла поворота трассы определяют по формуле

α₂ = α₁ ± φ

где α₁ - начальный дирекционный угол;

φ - угол поворота;

знак (+) - для правого угла поворота (φ_пр);

знак (-) - для левого угла поворота (φ_лев).

Сумма прямых участков трассы и кривой должна равняться длине трассы. На профиле (приложение-вкладка) длина трассы равна: 222,90+86,39+390,71=700,00 м.

Графа «Тип местности по увлажнению» заполняется для конкретных гидрологических и геологических условий в соответствии с приложением 2 СНиП 2.05.02- 85. В данном задании она не заполняется.

Затем заполняют графу «Развернутый план трассы». По середине графы проводят ось трассы, в точке вершины угла поворота стрелкой показывают направление поворота трассы, а затем в соответствии с данными пикетажного абриса наносят информацию о ситуации.

От верхней линии профильной разграфки, линии условного горизонта, по ординате откладывают в масштабе 1:200 отметки пикетных и плюсовых точек, а точнее разность отметок этих точек и линии условного горизонта. Отметка условного горизонта должна удовлетворять требованию: чтобы точка профиля с наименьшей отметкой находилась выше линии условного горизонта не менее чем на 5 см. С учетом этих требований в рассматри­ваемом примере условный горизонт принят равным 35 м. Отмеченные точ­ки профиля соединяются по линейке последовательно прямыми линиями, в результате чего получают фактический профиль трассы. От каждой орди­наты вниз откладывают 2 см и полученные точки также соединяют по линейке тонкой линией. Полученная линия - условная линия поверхности земли для отражения данных о гидрологии и геологии проектируемого уча­стка. В задании в удобном месте под этой линией приблизительно по сере­дине трассы нужно указать характеристику грунта.

Слева от профиля над «шапкой» профиля указываются принятые масштабы: вертикальный, горизонтальный и масштаб геологии.

2. Поперечные профили строятся, как правило, на отдельном листе, но в задании поперечный профиль вынесен на лист продольного профиля. Так, в рассмотренном примере, построение поперечного профиля было начато на продолжении ординаты ПК4+39 продольного профиля. Ширина граф «расстояние» и «отметки земли такая же, как и продольного профиля, т.е. соответственно 1 см и 1,5 см. Особенностью построения поперечного

24

профиля является то, что масштаб для горизонтальных и вертикальных расстояний принимается один. Это дает возможность графически подсчитать площадь поперечного сечения, а следовательно и объем земляных работ. В нашем примере, так же как и в домашнем задании масштаб поперечника равен 1 : 200.

4. Нанесение на профиль проектной линии оси автодороги

Проектирование автомобильной дороги не рассматривается в курсе геодезии, поэтому при выполнении задания №3 требуется нанести проект­ную линию оси дороги по следующим данным:

1 . Проектную отметку ПК0 определить по формуле

(Нпко)_пр = Нпко + 0,40 (м) (3.7)

где (Нпко)_пр - фактическая отметка ПК0.

При этом (Нпко)_пр рекомендуется округлить до 0.1 м. Так, на рис.6 (Нпко)_пр = 44,32+0,40 = 44,72м, которая записана с округлением 44,70 м.

2. Проектная линия состоит из прямых отрезков (элементов) с разными уклонами i (уклонами проектной линии), которые не должны превышать допустимых для данной категории дороги. В работе длины (d) и уклоны (i) проектной линии задаются преподавателем. В приложении 7 d₁=200м, i₁=0,008 = - 8%о; d₂ = 500м, i₂ = +0,017 = +17%о.

Проектный уклон вычисляют по формуле

i = h/d

где h = (Н_k - Н_H) - превышение между проектными отметками начала (Н_н) и конца (Н_к) данного элемента проектной линии. Для нанесения проектной линии на проектный профиль необходимо вычислить по заданным i и d проектных элементов проектные отметки концов элементов проектной линии по формуле

(H_k)_пр=(H_H)_пр + id. (3.9)

В приложении 5 (Н_пк2)_пр = (H_пк0)_пр + (-0,008·200)=44,70-1,60=43.10м.

(Н_пк7)_пр=(Н_пк2)_пр + (0,017·500)=43.10+8,50=51,60 м.

Проектный уклон округляется до целых тысячных и вписывается в графу «Уклон и вертикальная кривая». Вертикальные перегородки в этой графе располагаются в местах смены вертикальных элементов (в данном задании уклонов) проектной линии. Наклонная линия показывает направление изменения проектных отметок (восхождение или спуск). Над наклонной чертом в указанной графе записывается уклон в тысячных (целым числом

25

без десятичной точки), под чертой - величина горизонтального проложения, на которое распространяется уклон.

3. Отметки точек начала и конца проектной линии записываются в гра­фу «Отметки оси проезжей части» с двумя десятичными знаками. Отметки всех остальных точек проектной линии (проектные отметки) находятся аналитически с учетом принятого проектного уклона по формуле

(H_j)_пр=(H_н)_пр + id, (3.10)

где (H_j)_пр – проектная отметка определяемой точки с номером j;

(H_н)_пр – проектная отметка начала участка данного уклона;

d - горизонтальное проложение между определяемой и начальной точками.

Аналогично вычисляются по уклону отметки для остальных участков проектной линии. Для вычисления уклона второго элемента проектной ли­нии в рассмотренном примере в качестве начальной отметки следует взять 43,10 м (конечную отметку предыдущей проектной линии). Вычисленные проектные отметки выписываются на профиль в соответствующую графу и по ним строится проектная линия. Проектная линия чертится более толстой линией, нежели линия существующей поверхности земли.

4. Затем для всех закрепленных точек трассы вычисляют рабочие от­ метки по разности проектных отметок и отметок земли:

(а_j)_пр=(H_j)_пр - H_j. (3.11)

Рабочие отметки подписываются на профиле для насыпи над проектной линией, для выемки - под ней.

Вычисление проектных и рабочих отметок рекомендуется производить в специальной ведомости (приложение 5).

Профиль вычерчивается в карандаше. Все надписи и цифры должны быть выполнены чертежным шрифтом размером 2,5.. .3 мм.

Сдаточный материал.

1. Журнал технического нивелирования.

2. Расчеты для разбивки кривой.

3. Расчеты к построению проектной линий.

4. Продольный и поперечный профили, вычерченные в карандаше.

Задание № 4

ПОДГОТОВКА ДАННЫХ ДЛЯ ПЕРЕНЕСЕНИЯ НА МЕСТНОСТЬ ПРОЕКТА ОСНОВНЫХ ОСЕЙ ЖИЛОГО ДОМА