Расчетно-графическая работа№3

«Геодезические расчеты при проектировании самотечного трубопровода»

Цель работы: освоить расчеты, производимые в журнале технического нивелирования, и ознакомиться с элементами проектирования трассы самотечного трубопровода.

ТРАССОЙ называют ось линейного сооружения закрепленного на местности или отмеченной на карте или плане.

Проектируем самотечный трубопровод, в котором жидкость перемещается под действием силы тяжести, поэтому проектируемая линия идет на понижение с требуемым уклоном.

ЗАДАНИЕ:

По данным журнала технического нивелирования и пикетажного журнала построить продольный профиль и поперечные профили участка трассы. Нанести на продольный профиль проектную линию в соответствии с исходными данными.

Исходные данные:

1. Журнал технического нивелирования (табл.1).

В колонке 10 на верхней строчках записывают исходные данные - известные отметки реперов №1 и 2, между которыми на местности был проложен нивелирный ход Отметка репера №1 будет равна:

2..,2.. (..- номер варианта студента)

1 вариант – 201,201м

25 вариант – 225,225 м

Отметка репера № 2 принимаем на 2,128 м меньше отметки репера №1.

2. Данные для нанесения на продольный профиль проектной линии:

на участке от ПК 0 до ПК 4 уклон проектной линии i₁=-0,005

на участке от ПК4 до ПК7 уклон проектной линии i₁=-0,007

на участке от ПК7 до ПК10 уклон проектной линии i₁= -0,010

3. Смотровые колодцы запроектировать через 50 м. Первый смотровой колодец глубиной 1,5 м расположен на ПК0.

4. На ПК4 запроектировать перепадный колодец (смотровой колодец с разностью отметок входящего и выходящего лотков 0,5 м).

5. на ПК2+17 имеется пересечение с водопроводом d=100мм на глубине 1,3м, на ПК 5+15 имеется пересечение с теплопроводом на глубине 1,5 м.

6. Применяемые трубы – керамические канализационные ГОСТ 286-82 d=200мм

7. Устраиваемое основание – подушка толщиной 100 мм из песчаного грунта.

Указания к выполнению РГР№3.

Обработка журнала технического нивелирования.

Отметки связующих точек вычисляют через превышения, отметки промежуточных точек - через горизонт прибора.

Связующие точки – точки, наблюдаемые с 2-х соседних станций (по обеим сторонам реек).

Все остальные точки промежуточные, наблюдаемые с 1 станции, отсчеты берут только по черным сторонам реек.

1. На каждой станции вычисляют превышения между связующими точками: превышение равно разности заднего отсчёта “а” и переднего “b” (“взгляд назад” минус “взгляд вперёд”), то есть:

h = а-b (1)

Для вычисления превышения используют как отсчёты по чёрной (а_чёр и b_чёр), так и по красной (а_кр и b_кр) сторонам реек. Т.о., для каждого превышения находят два его значения:

h_чёр = а_чёр- b_чёр (2)

h_кр = а_кр- b_кр (3)

между которыми допускается расхождение не более 5 мм. Вычисленные значения h_чёр и h_кр записываются в колонку 6 журнала, выводят среднее из них h_ср, которое округляют до целого количества миллиметров и записывают в колонку 7:

h_ср= 1/2(h_чёр +h_кр) (4)

Если в округляемом значении среднего превышения последней цифрой окажется 5 (десятых миллиметра), то, в соответствии с правилом Гаусса округление производят до ближайшего целого чётного числа:

0395,50396; 0396,50396; 0397,50398; 0398,50398 и т.д.

2. Для контроля правильности вычислений в журнале производят постраничный контроль. В конце каждой страницы журнала выполняем постраничный контроль, а в конце журнала – общий контроль.

Постраничный контроль:

Для этого каждой из колонок 3, 4, 6, 7 суммируют все записанные в них числа. Причём, суммы превышений h и средних превышений h_ср вычисляют, естественно, с учётом знаков.

Проверяют соблюдение равенства:

(5)

Расхождение в 1-2 мм, которое может при этом получиться за счёт округления средних значений превышений, меньше погрешности отсчёта по рейке, а потому им можно пренебречь.

Общий контроль:

В конце журнала по данным постраничного контроля выполняют аналогичный постраничному общий контроль по всему ходу.

По известным отметкам (колонка 10) начальной (репер №1) и конечной (репер №2) точек хода вычисляют и записывают под итоговой чертой в конце журнала (в общем контроле) теоретическую сумму превышений:

h_т=Н_рп2-Н_рп1 . (6)

Вычисляют и записывают со своим знаком невязку в превышениях _h разомкнутого нивелирного хода, равную разности: практическая сумма h_ср превышений (средних) минус теоретическая h_т:

_h=h_ср-h_{т .} (7)

Вычисляют допустимую величину невязки:

_{h доп}=50 мм , (8)

где L- длина нивелирного хода в км (0,6 км).

Если _h _{h доп} , то производится увязка превышений.

3. В средние значения превышений вводят поправки со знаком, обратным знаку невязки. Величина поправки вычисляют следующим образом:

v_h= -_h/n, (9)

где n – число станций.

Поправки вводят поровну (с округлением до целых миллиметров) во все средние превышения. Если невязка мала (число мм в невязке меньше количества превышений), то некоторые превышения оставляют без поправок. Убедившись, что сумма всех поправок равняется невязке с обратным знаком (v_h= -_h), поправки записывают в колонке 7 над средними превышениями. Вычисляем исправленные средние превышения h_испр и записываем их в колонку 8:

h_испр=h_ср+ v_h (10)

4. Вычисляют последовательно отметки всех связующих точек хода:

Н_n+1=Н_n+h_испр , (11)

где Н_n+1- отметка последующей точки,

Н_n- отметка предыдущей точки,

h_испр - исправленное среднее превышение между этими точками.

Контролем правильности вычисления отметок связующих точек является получение в конце хода известной отметки Н_рп2 конечной точки. В случае несовпадения вычисленной отметки конечной точки хода с известной отметкой Н _вр._рп2 дальнейшие вычисления не производят, а ищут ошибку в вычислениях.

5. Вычисляем отметки промежуточных точек. Для этого на всех станциях, где есть промежуточные точки (кроме 1 и 12) вычисляем горизонт прибора Н_ГП , который равен отметке Н задней (или передней) точки плюс отсчет по черной стороне рейки, стоявшей на этой точке. Значение горизонта прибора Н_ГП записывается в столбец №9.

Вычисляем отметки промежуточных точек: отметка промежуточной точки равна горизонту прибора Н_гп на данной станции минус отсчёт по рейке, стоявшей на этой промежуточной точке.

Так как правильность вычисления отметок промежуточных точек никак не контролируется, эти расчёты надо производить особенно внимательно.

Примечание: отметки связующих и промежуточных точек записывается №9.

Одновременно с разбивкой пикетажа заполняем пикетажный журнал, который заполняется в поле, посередине ось сооружения, выполняют в произвольном масштабе. Показывают все точки, находящиеся на оси сооружения пикеты, плюсовые точки, точки поперечников. Показывают ситуацию по обе стороны от дороги.

Домашнее задание:

1. купить 2 листа миллиметровки длиной 60см (магазин «Знание» 3 руб.) 50х60 см

2. Обработать журнал технического нивелирования.

ТЕМА: «ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ САМОТЕЧНОГО ТРУБОПРВОДА»

1. превышения: h = а-b (1)

h_чёр = а_чёр- b_чёр (2)

h_кр = а_кр- b_кр (3)

2. колонку 7:

h_ср= 1/2(h_чёр +h_кр) (4)

3. постраничный контроль:

h_т=Н_рп2-Н_рп1 . (6)

_h=h_ср-h_{т .} (7)

v_h= -_h/n, (9)

4. h_испр=h_ср+ v_h (10)

5. 10 столбец связующие точек хода:

Н_ПК0=Н_рп1+h_испр1 ,

Н_ПК1=Н_рп0+h_испр2 ,

Н_ПК2=Н_рп1+h_испр3 ,

6. горизонт прибора (9 столбец) (кр. 1 и 12 ст):

Н_ГП=Н_ПК0+1,407 (h_ч)

Н_ГП=Н_ПК1+1,371 (h_ч) (расхождение допускается ±2мм)

7. отметки промежуточных точек:

Н_ПК0+9=Н_ГП-1,360 () правильность отметок промежуточных точек никак не контролируется, расчеты производить внимательно

Н_n+1=Н_n+h_испр , (11)

где Н_n+1- отметка последующей точки,

Н_n- отметка предыдущей точки,

h_испр - исправленное среднее превышение между этими точками.

ДЗ: принести миллиметровку.

ТЕМА: «ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

САМОТЕЧНОГО ТРУБОПРОВОДА»

Построение продольного профиля трассы.

Продольный профиль строят по данным пикетажного и нивелирного

журналов.

Построение выполняют в следующей последовательности:

1. В нижней левой части листа заготавливают шапку таблицу профиля со следующими сверху вниз горизонтальными графами:

1) Отметки лотка трубопровода, м ширина графы 15 мм

2) Отметки земли, м - !! - 15 мм

3) Материал труб и тип изоляции - !! - 15 мм

4) Основание - !! - 10 мм

5) Уклон, ^о/_оо; Длина, м - !! - 10 мм

6) Расстояния, м - !! - 10 мм

7) Пикеты - !! - 5 мм

8) План трассы - !! - 20 мм

Длина всех граф составляет 60 мм.

Верхняя линия профильной сетки называется линией условного горизонта, ее следует вычертить на утолщенной (жирной) горизонтальной линии миллиметровой бумаги; начало линии условного горизонта располагают на одной из утолщенных вертикальных линий миллиметровки.

2.

Графа 2 против пикетов и плюсовых точек выписываются отметки земли, округлённые до 0,01 м (155,902-155,90; 156,148-156,15), взятые из журнала технического нивелирования (10 столбец). По этим отметкам строят чёрную линию профиля, откладывая высоты точек в масштабе 1:100 вверх от линии условного горизонта. Отметку условного горизонта выбирают в зависимости от фактических отметок: она должна быть кратной 10 м и притом такой, чтобы самая низкая точка профиля отстояла от линии условного горизонта не ближе чем на 5 см. Нанесённые на смежных ординатах точки соединяют отрезками прямых, в результате чего получают ломаную линию, являющуюся продольным профилем местности.

Графа 3 - Керамические канализационные по ГОСТ 286-82 d=200мм

Графа 4 - Подушка толщиной 100 мм из песчаного грунта.

Графа 5, прочерчивая в ней в местах переломов (изменений уклона) проектной линии вертикальные перегородки. Проводят диагональ: из верхнего левого угла в нижний правый, т.к. уклон отрицательный (линия идёт на понижение). Над диагональю указывается проектный уклон в тысячных, а под ней - длина заложения в метрах, на которой этот уклон распространяется.

Графа 6 - по данным пикетажного и нивелирного журналов, откладывая в ней горизонтальные расстояния в масштабе 1:1000. Плановое положение всех пикетов и плюсовых точек фиксируют в этой графе вертикальными отрезками. Вертикальные отрезки, обозначающие пикеты, в масштабе 1:1000 проводятся через каждые 5 см.

Графа 7 номера пикетов подписываются под этими вертикальными отрезками.

Графа 8 “План трассы” по данным пикетажного журнала. Посередине графы 8 проводят ось трубопровода, условно развернутую в прямую линию, и в масштабе 1:1000 строят план полосы местности, прилегающей к трассе. Вместо изображения условных знаков угодий обычно пишут соответствующие названия: “луг”, “выгон” и т.д.

На оси трассы указывается вершина и величина угла поворота трассы.

В графе 8 показывают смотровые колодцы по оси трассы на расстоянии 50 м друг от друга, нумеруя их по порядку начиная с номера 1.

ДЗ: Заполнить табличку

ТЕМА: «ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ САМОТЕЧНОГО ТРУБОПРОВОДА»

Графа 1 отметки лотка трубопровода:

Начинаем проектировать с того, что на ПК0 отметка лотка трубопровода принимаем на 1,5 м ниже. Берем отметку земли и вычитаем 1,5 м.

Н_n=Н_n-1+id (1)

где Н_n- отметка последующей точки, м;

Н_n-1- отметка предыдущей точки, м;

i- уклон проектной линии;

d- горизонтальное проложение между точками, м.

1. Подсчитываем отметки ПК4, ПК7, ПК10 по формуле (1).

Для контроля:

ПК0 –ПК4 понижение 1 м (d=200м),

понижение на ПК4 на 0,5 м;

ПК4-ПК7 понижение на 1,05 м (d=150м);

ПК7-ПК10 понижение на 1,5 м (d=150м).

2. Отметки остальных пикетов от ближайшего предыдущего пикета (округляем до сотых!);

3. Считаем отметки плюсовых точек (от ближайшего предыдущего пикета) округляем до сотых!

4. УГ от 5-7 см (самая низкая точка профиля (2 графа ПК10) должна находиться на расстоянии 5-7 см от линии условного горизонта, желательно быть кратной 5 или 10 м).

5. Используя, отметки земли и шкалу высот строим линию земли, полученные точки соединяем с помощью линейки, затем отпускаем перпендикуляры на линию УГ.

6. Затем используя отметки лотка наносим проектную линию (ПК0 и ПК4 и еще пара пикетов м/у ними для контроля и соединяем, спускаемся на 0,5 м на ПК4.

На втором участке ПК4 и ПК7 и еще пара пикетов и т.д. )

2-3 мм вверх проводим линию прерывистую, разрыв на пикетах на 2 мм (колодцы по 2мм).

7. Разности между проектными отметками (графа 1) и отметками земли (графа 2) одноимённых точек называют рабочими отметками. Их записывают у ординат над линией профиля местности.

8. Чертим пересечение с существующими коммуникациями

напоминаю на ПК2+17 имеется пересечение с водопроводом d=100мм на глубине 1,3м, на ПК 5+15 имеется пересечение с теплопроводом на глубине 1,5 м.

9. Подписываем слева от чертежа масштабы:

М_г=1:1000

М_в=1:100

ДЗ: доделать профиль трассы, принести миллиметровку

Т

л+5

ЕМА: «ПОСТРОЕНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ