Построение профиля дорожной трассы

 

h' = 0,5D · sin 2ν ,              (1.34) 

 

d = D · cos2ν.                (1.35)                        

h '=0,5·60· sin 2(1°42')= 1,78;    

 

 d = 60· cos2(1°42')= 59,94 .

 

Вычисления могут быть выполнены: а) с помощью микрокалькулятора, б) с помощью тахеометрических таблиц [3], в) с помощью таблиц Брадиса [2] и микрокалькулятора.

Вычисляем превышение h (полное превышение между точками):  

 

 h=h'+i-l.             (1.36)

 

Так как при производстве тахеометрической съёмки визирование на рейку, установленную на пикетной точке, обычно производится на отсчёт, равный высоте прибора (i -1), то в таких случаях h =h'.

Отметки пикетных точек  Нпт вычисляют по известной отметке съёмочной точки Нст, выбранной из ведомости увязки превышений и вычислений отметок (высот) съёмочных точек, и превышению между съёмочной и пикетной точками hпт: 

 

 Hпт=Нст+hпт ,            (1.37)

 

Hпт1=42,40+1,40=43,80.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.3 Построение горизонталей. Интерполяция

 

Вычисляем в миллиметрах заложение (расстояние на плане между двумя соседними горизонталями на интерполируемом отрезке) и (расстояние от начального отрезка до ближайшей горизонтали) по формулам:

 

,            (1.38)

 

,             (1.39)

 

где  h – высота сечения рельефа;

Нн - отметка начала интерполируемого отрезка, м;

Нк - отметка конца интерполируемого отрезка и ближайшей горизонтали,     Δh=Hн-Нгор;

Нгор - отметка ближайшей горизонтали, м;

- расстояние между интерполируемыми  точками, мм

При высоте  сечения рельефа h=1 м формулы приобретают вид:

 

(мм),            (1.40)

 

(мм).           (1.41)

 

В нашем примере расстояние на плане между пикетными точками 3 и 4 d=71,5 мм.

 

Нпт3 = 43,20 м и Нпт4=44,60м,

 

где Нпт4 – отметка пикетной точки 4;

 Нпт3 – отметка пикетной точки 3.

 

 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ ДОРОЖНОЙ ТРАССЫ

 

2.1 Обработка  журнала нивелирования

 

2.1.1 Вычисление превышений для связующих точек

 

Обработку журнала нивелирования начинают с вычисления превышений между связующими точками. Превышение передней связующей точки над задней связующей точкой вычисляется дважды (hч и hк) по отсчётам, взяты соответственно по черным и красным сторонам реек.

Формула расчета превышения:

 

,               (2.1)

 

.                        (2.2)

 

Пример расчета:

 

 мм;

 

 мм.

 

Вычисленные превышения, в зависимости от знака, записываем в графу 6 или 7 журнала, строку, соответствующую задней связующей точке.

Разность превышений  hч и hк по абсолютной величине не должна быть больше 5 мм. Если это условие выполняется, вычисляется среднее превышение Формула расчета среднего превышения:

 

.                                                                                                   (2.3)

 

Пример расчета:

 

 мм.

 

Если среднее превышение не целое число, оно округляется до целого миллиметра в сторону чётного числа. Например, среднее превышение +1434,5 мм округляется до +1434 мм. В моем примере hср округлять не следует после округления средние превышение записывают в графу 8 или 9.

Если разность превышений │hч-hк│ > 5 мм, все наблюдения на станции следует повторить.

 

2.1.2 Постраничный и общий контроль

 

На каждой странице журнала в полевых условиях выполняется постраничный контроль. Для этого необходима вычислить суммы чисел в графах 3,4,6,7,8,9 и записать их в следующую после отсчётов строку журнала. Должно выполняться равенство.

Формула постраничного контроля:

 

 

.           (2.4)

 

Что будет означать правильность вычисления превышений. Последний результат в выражении (2.3) может отличаться от двух первых на 1-3 мм из-за округления при вычислении.

Пример расчета:

 

.

 

На последней странице журнала, кроме постраничного, выполняется общий контроль вычислений. Для этого суммируются итоговые числа в графах 3,4,6,7,8,9, взятые из постраничного контроля на всех страницах журнала. Если равенство (2.3) соблюдается, то вычисление превышений выполнено верно. Результаты постраничного и общего контроля должны быть записаны в журнале нивелирования.

Число, полученное в результате общего контроля (Σ(8)-Σ(9)), является суммой средних превышений Σhср по ходу от Рп1 до Рп2, т.е. измеренным превышением конечной точки хода над начальной.

 

2.1.3 Вычисление невязки  и ее распределение

 

Для контроля полевых измерений вычисляется невязка по общему правилу, которое условно можно сформулировать так: «То, что есть (т.е. измерено или вычислено по результатам измерений), минус то, что должно быть теоретически». Если нивелирный ход опирается на 2 исходных репера, невязку в превышениях (или невязку нивелирного хода) fh вычисляют по формуле:

 

fh= Σhср-(Нкон-Ннач),                                                                                        (2.5)

                                                                        

где Σhср-сумма средних превышений по ходу;

Нкон -отметка конечного репера, т.е НРп2; 

 Ннач –отметка начального, т.е. НРп1.

В формулу (2.4) отметки необходимо подставлять выраженными в миллиметрах:

 

fh=1919-(63996-62041)=- 36 мм.

 

Полученная невязка сравнивается с предельно допустимой (предельной) невязкой хода, которую для технического нивелирования вычисляют из выражения:

 

fh пред =50 мм               (2.6) 

 

где L-число километров хода.

Предельную невязку сравнивают с точностью до целого миллиметра, отбрасывая дробную часть. Для рассматриваемого примера L=1,5, следовательно:

 

fh пред=50 мм =61 мм.

 

Невязки fh и fh пред записываются в графу журнала «Примечание».

Если | fh |> fh пред, то нивелирование всего хода выполняются заново.

Если | fh |≤ fh пред, то невязку fh распределяют поровну в виде поправок δhi в середине превышения с противоположным знаком, т.е.

 

δhi=- fh /n,                (2.7)

 

где n-число станций в нивелирном ходе, равное числу средних превышений.

При этом поправки должны быть выражены в целых миллиметрах. fh=-36 мм, n=20. Поправки δhi=-36/20 в средние превышения следует распределить следующим образом: в любые 16 превышений внести поправки по -2 мм, в остальные по -1 мм.

Сумма поправок обязательно должна равняться невязке  противоположным знаком, т.е.

 

Σ δhi=- fh,               (2.8)

 

16·(-2)+4·(-1)= -36 мм.

 

Поправки выписываются в графу 8 или 9 над средними превышениями. Исправленное превышение:

 

hi испр= hi ср+ δhi.                                                                                                                              (2.9)

 

2.1.4 Вычисление отметок связующих точек

 

Первоначально, используя отметку начального репера НРП1 и исправленные превышения, последовательно вычисляются в метрах отметки связующих точек по формуле

 

Нi+1= Нi+ hi испр,            (2.10)

 

где Нi - отметка предыдущей (задней) точки;

Нi+1 – отметка последующей (передней) точки.

 

НПК0=НРп1+h1 испр=62,041+1,516=63,557 м,

 

Н+63=Н ПК0+h1 испр= 63,557 + 1,436 = 64,993 м,

 

и т.д. Полученные значения записываются в графу 11, оставляя свободными строчки, соответствующие промежуточным точкам.

Для проверки правильности вычисления отметок связующих точек на каждой странице журнала целесообразно выполнить следующий контроль: разность отметок точек должна равняться алгебраической сумме исправленных превышений. Например, для первой страницы:

 

НПК2+X2-НРп1=66,507-62,041=4,466 м,

 

Σhi испр=4,466 м.

 

Вычисленная отметка конечной связующей точки на одной странице журнала переносится в первую строку следующей страницы. На последней странице должна быть получена заданная отметка репера 2. что является окончательным контролем правильности вычисления отметок связующих точек

 

2.1.5 Вычисление отметок промежуточных точек

 

Для вычисления отметок промежуточных точек первоначально определяется горизонт прибора на тех станциях, где есть промежуточные точки.

Горизонт прибора, или высота горизонта прибора, НГП –это высота горизонтального визирного луча над принятой уровенной поверхностью. Его находят по формуле:

 

НГП= На + ач,             (2.11)

 

где На- отметка задней связующей точки на данной станции;

ач – отсчет по черной стороне задней рейки.

Отметка горизонта прибора записывается в графу 10, в строку, соответствующую задней точке.

Отметка промежуточной точки Нс находится по формуле:

 

Нс= НГП-с,                                                                                                  (2.12) 

 

где с-отсчет по рейке, установленной на промежуточной точке.

На одной станции может быть несколько промежуточных точек. В этом случае их отметки находятся по формуле (2.11), используя одно и то же значение горизонта прибора . . В нашем примере на второй  станции:

 

НГП=63,557 + 2,442 = 65,999 м,

 

Н+29=65,999 – 0,351 = 65,648 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Построение проектной  линии 

 

2.2.1 Требования к проектированию

 

Вычисление проектных и рабочих отметок.

Нанесение проектной линии является задачей специального курса по проектированию лесовозных дорог. Поэтому в данной курсовой работе рассматриваются только те положения, которые определяют геометрическую сторону проектирования. В связи с этим проектную линию лесовозной дороги следует наносить, руководствуясь следующими требованиями:

1. Руководящий (максимальный) уклон ip принимается равным ±0,030;

2. Проектные уклоны должны быть округлены до 0,001;

3. Шаг проектирования (минимально допустимое расстояние между переломами проектной линии) равен 100 м;

4. Следует стремиться  проектировать дорогу в насыпи (наносить проектную линию выше  фактической поверхности земли) высотой 0,8-1,0 м. Если уклон фактической  поверхности земли превышает  руководящий, допускается проектировать выемку;

5. Высота насыпи  и глубина выемки (рабочая отметка) не должны превышать 2,00 м. В некоторых  случаях максимальная рабочая  отметка может оговариваться особо;

6. Если алгебраическая  разность уклонов смежных участков  по абсолютной величине превышает 0,020 , необходимо запроектировать вертикальные кривые;

7. Проектная отметка  начала трассы (НПК0) может быть или указана в выдаваемом журнале нивелирования, или вычислена прибавлением к отметке земли следующих значений g, взятом по варианту(g=+1,0 м);

Нанесение проектной линии выполняется, как правило, с нескольких попыток. Часто возникает необходимость корректировать уже. Казалось бы, готовые участки трассы. Поэтому предварительно проектирование следует вести карандашом. Окончательное оформление выполняется после проверки правильности построения профиля.

Проектирование выполняется последовательно, переходя от участка к участку. Первоначально на профиле в выбранном вертикальном масштабе отмечается точка ПК0. Затем, в соответствии с характером рельефа местности, выбирается первая точка перегиба трассы. Отметив ее карандашом на профиле и соединив с ПК0, получается первый участок трассы.

 

2.2.2 Вычисление уклона  проектной линии и проектных  отметок

 

Далее необходимо вычислить уклон  i (тангенс угла наклона проектной линии) по формуле:

 

,                                       (2.13)

 

где Ннач- проектная отметка начальной точки участка, м;

Нкон- проектная отметка конечной точки участка, м;

d- горизонтальное расстояние между точками, м;

 

м.

 

Для первого участка Ннач равна проектной отметке на ПК0, для всех остальных участков - проектной отметке конечной точки предыдущего участка.

Отметка Нкон (конечной точки участка) предварительно определяется на профиле графически с точностью 0,5 мм в масштабе профиля. При вертикальном масштабе 1:500 эта величина составит 0,25 м. Если точка перегиба проектной линии выбрана так, что графически она совпадает с точкой реальной поверхности земли, то для вычисления уклона в качестве Нкон берут отметку точки земли.

Все величины в формуле ( 2.13) должны быть выражены в одних и тех же единицах, поскольку уклон- величина безразмерная. Значение уклона может быть как положительным, так и отрицательным.

Если уклон участка превышает руководящий, необходимо изменить положение точки перегиба трассы, сделав проектную линию более пологой.

Т.к. первого участка не превышает руководящий, его значение округляется до целых тысячных и заново вычисляется проектная отметка конечной точки первого участка

 

,            (2.14)

               

Нкон.  =64,56+(0,024·200)=69,36 м,

 

которая будет несколько отличаться от первоначально принятой за счет округления значения уклона.

Затем вычисляются отметки всех остальных точек участка (пикетов и плюсовок) также по формуле ( 2.14), изменяя лишь расстояния между ними.

Вычисленные отметки записываются в графу «Отметка оси проезжей части».

 

2.2.3 Вычисление рабочих отметок