ТЕМА 2 Построение в натуре элементов разбивочных работ

2.1 Задача ПОСТРОЕНИЕ ПРОЕКТНОГО УГЛА

Требуется на местности найти такую точку В, чтобы угол АОВ имел проектное значение β. Начальный отчет равен а_пр.= 0°05,2'; а_л= 180°04,8' для всех одинаковый. Значение угла β выбирается из таблицы 10.

Таблица 10.

№ варианта	Значение проектного угла β		Значение измеренного угла β_к		Среднее измеренное значение линии на местности D	Поправка за компарирование рулетки, ∆l_k	Наклон линии, v
№ варианта	°	'	°	′	м	мм	°	′
0	225	30	225	30,2	47,52	+8,9	2	12
1	110	45	110	44,8	35,30	+7,3	2	06
2	65	15	65	14,6	26,12	+6,8	1	55
3	164	50	164	50,7	42,38	+8,3	2	35
4	245	35	245	35,3	30,20	+7,9	2	25
5	100	05	100	05,9	45,21	+7,8	2	00
6	58	45	58	44,6	50,80	+7,2	1	35
7	112	03	112	03,2	67,65	+8,0	1	23
8	145	50	145	50,6	62,30	+7,0	2	15
9	240	30	240	29,4	53,40	+6,3	1	50

Построение проектного угла с точностью отсчетного устройства теодолита

По направлению ОА вплотную за колышком на точке А устанавливают визирный знак. При расстоянии до 80 м лучше использовать шпильку мерной ленты или большой гвоздь. На шпильку или гвоздь следует наколоть листок цветной бумаги, что упростит приближенное наведение зрительной трубы на точку. При установке визирного знака необходимо следить за его вертикальным положением в створе стороны ОА.

Теодолит устанавливают над вершиной угла О, приводят его в рабочее положение и визируют на знак в точке А. При наведении пользуются биссектором вертикальной нити, а наведение осуществляют на низ визирного знака. Далее по горизонтальному кругу берут отсчет.

Допустим, что эти операции произведены при круге лево и получен отсчет а_л. По формуле:

b_л = а_л+ β (1)

вычисляют проектный отсчет и при закрепленном лимбе поворотом алидады устанавливают этот отсчет на лимбе.

Исполнитель смотрит в зрительную трубу, а рабочий, находящийся вблизи точки В, по команде исполнителя перемещают визирный знак перпендикулярно к визирному лучу до тех пор, пока изображение знака не совместится с серединой биссектора.

Полученную точку b_л закрепляют временным знаком(гвоздем, шпилькой и т.п.).

Для исключения коллимационной погрешности теодолита аналогичные операции повторяют при другом положении вертикального круга и получают другую точку- b_п.

За окончательное положение точки b принимают середину отрезка b_л b_п. С этой целью приблизительно в середине отрезка в землю забивают колышек. Между точками b_л и b_п укладывают линейку с миллиметровыми делениями и на верхней поверхности колышка намечают середину отрезка. В полученной точке карандашом наносят метку и производят контрольное измерение построенного угла. Контрольное измерение производят одним полным приемом с записью результатов в журнале измерения горизонтальных углов и вычислением разности ∆β_к и между измеренным β_к и проектным β значениями угла. Величина разности не должна превышать значения удвоенной точности отсчета t, т.е. /∆β_к /<2t.

Если это условие выполняется, то полученную точку b закрепляют на колышке небольшим гвоздем. Если условие нарушено, то построение повторяют.

По завершении работ представляют схему построения и журнал измерения углов. Образец оформления рис.2

Рисунок 2

2.2Задача ПОСТРОЕНИЕ ПРОЕКТНОГО ОТРЕЗКА

При построении проектного отрезка на местности задают начало отрезка- точку А и его направление АС (рис. 3, а). Требуется на местности найти такую точку B, чтобы горизонтальное проложение (d) отрезка АВ имело проектное значение D.

Рисунок 3. Схемы построения проектного отрезка:

а - с технической точностью; б- с помощью рулетки и отвеса; в- с повышенной точностью

Горизонтальное проложение находится по формуле:

d = D*cosν (2),

где D – среднее значение линии на местности;

ν – угол наклона линии.

Среднее значение линии на местности, поправка за компарирование рулетки и угол наклона линии указаны в таблице 1. температура компарирования t₀ = 20°С, температура воздуха при построении t= 8°С и длина мерной ленты l₀= 20м для всех бригад одинаковые.

Построение проектного отрезка с относительной погрешностью порядка 1:2000 начинают с определения температуры мерного прибора, наклона линии или превышения между ее концами.

Как и при линейных измерениях, за температуру мерного прибора принимают температуру воздуха, которую определяют с погрешностью 3 - 4°; при разности температур компарирования и измерений менее 8° поправку не учитывают. Поправку ∆D_t вычисляют по формуле (3).

Для определения поправки за температуру измеряют температуру t, а

поправку вычисляют по формуле:

∆D_t= α(t - t₀)D, (3)

где α= 12⋅10^-6- коэффициент линейного расширения материала мерного прибора (стали); t₀ - температура компарирования прибора; D-длина линии на местности.

Для определения углов наклона линии используют теодолит или тахеометр. При углах наклона менее 1,5° поправку не учитывают. Превышения определяют с погрешностями порядка 10 - 15 мм на 100 м расстояния. Поправку за наклон ∆D_v вычисляют по формуле (4), а поправку за превышение ∆D_h по формуле (5).

∆D_v = -2Dsin²(v/2) (4)

или ∆D_h = - (h²/2D). (5)

Поправку за компарирование ∆D_к определяют по формуле (6).

∆D_к= ∆l_к (D/l₀). (6)

где l₀- длина мерного прибора

Проектная длину отрезка D на местности вычисляют по формуле:

D_{проект.} = d - ∆D_к- ∆D_t- ∆D_v. (7)

При построении проектного отрезка мерный прибор последовательно укладывают по створу линии АС целое число раз, а затем откладывают остаток r(см. рис. 3, а). Для примера если D = 48,54 м, целое число уложений п= 2, остаток r= 8,54 м. Уложение мерного прибора в створ осуществляют на глаз, а натяжение - от руки. Полученную точку В закрепляют временным знаком.

Для контроля построений отрезок АВ измеряют в обратном направлении. Результат контрольного измерения D не должен отличаться от D_проект более, чем на D/2000. Если условие выполнено, то точку В закрепляют постоянным знаком. Образец оформления на рисунке 4

Рисунок 4

2.3 Задача ПОСТРОЕНИЕ ТОЧКИ С ПРОЕКТНОЙ ОТМЕТКОЙ

Вынос в натуру проектной высоты H_Пр обычно осуществляют геометрическим нивелированием с точностью технического. Положение точки в плане должно быть обозначено на местности и вблизи ее должен располагаться постоянный или временный репер (точка А) с известной высотой H_Rп.

Установив нивелир приблизительно посередине между репером и соответствующей точкой, проектную высоту которой надо перенести на местность, определяют ГИ:

ГИ= H_Rп+а, (7)

где а –отсчет по черной стороне рейки, установленной на репере.

Затем вычисляют отсчет по рейке на искомой точке В1, соответствующей установке ее на проектной высоте (рис. 5).

b= ГИ- H_Пр (8)

Рисунок 5 Вынос в натуру проектной высоты

В месте вынесения проектной высоты устанавливают рейку, опуская её или поднимая таким образом, чтобы получить расчетный отсчет b. Уровень пятки рейки при этом будет соответствовать проектной высоте Н_П. На этот уровень забивают кол, а рядом устанавливают сторожок. В местах срезок грунта (например, в выемках) выкапывают ямки соответствующей глубины, где и закрепляют точку на проектной высоте. Для проверки правильности выноса проектной высоты выполняют повторное нивелирование. Варианты заданий по бригадам указаны в таблице 2.

Таблица 2

№ варианта	Отчет по рейки, а_чмм	Отчет по рейки, а_кр.мм	Отметка репера Н_Рп,м	Проектная отметка, м
0	2	3	4	5
1	1020	5720	100,00	100,524
2	1322	6022	142,23	141,00
3	0976	5676	123,56	120,53
4	0568	5268	98,00	97,68
5	1122	5822	147,30	146,98
6	0879	5579	153,20	152,87
7	1002	5702	132,40	120,30
8	1020	5720	98,00	97,68
9	1322	5022	123,56	120,53

Образец оформления на рисунке 6

Рисунок 6

Дано:

Н_А=120,926 м

Н_пр.=120,05 м

Измерения: а_ч=0848мм

а_кр.=5548мм

4784 мм

Вычисления проектных отметок:

ГИ_ч=120,926+0848=121,774м;

ГИ_кр.=120,926+5,548=126,474м;

b_ч=121,774-120,05=1,724м=1724мм

b_кр.=126,558-120,05=6,424м=6424мм

2.4 Задача ПОСТРОЕНИЕ ЛИНИИ С ПРОЕКТНЫМ УКЛОНОМ.

Построение линий с проектным уклоном осуществляют при строительстве дорог, улиц, взлетно-посадочных полос и аэродромов, подземных коммуникаций и т.д.

Для выноса на местность линии заданного уклона при небольших превышениях используют нивелир, а при значительных превышениях –теодолит.

Во всех этих случаях должны быть известны величина проектного уклона i, положение исходной точки А (рис. 7), направление створа и длина линии dс разбивкой ее на участки (по указанию преподавателя).

При выносе линии с помощью теодолита поступают следующим образом (рис. 6, в):

1. В точке А устанавливают теодолит и измеряют высоту инструмента I.

2. Устанавливают наводящим винтом зрительной трубы отсчет по вертикальному кругу (КЛ), соответствующий проектному уклону v = arctg i. Например, задан проектный уклон i=11‰, по формуле v = arctg i. находим значение угла наклона v = 0°37'49'' и вычисляем отсчет по вертикальному кругу, соответствующий этому углу наклона: КЛ= v +МО. Место нуля

(МО=0⁰0,5') для всех вариантов одинаковое.

3. Рейку поднимают до уровня, соответствующего отсчёту, равному

высоте инструмента I. Под пятку забивают колышек.

Рис. 7 Схемы разбивки линии заданного уклона:

а – нивелиром; в–теодолитом.

При выносе линии с помощью нивелира (горизонтальным лучом визирования) проектную отметку Н_В конечной точки вычисляют по формуле

Н_В=Н_А+iD (9)

и выносят ее в натуру с помощью нивелира, как было сказано выше. Отметку точки А и отчет по рейке взять из таблицы 2, уклон из таблицы 3, D-расстояния между точками А и В из таблицы 1.

При этом отметка горизонта нивелира определяется по формуле:

ГИ=Н_А+а (10)

где а –отсчет по черной стороне рейки на исходной точке А. Отсчет по рейке на точке В определяют по формуле:

в=ГИ-Н_В (11)

Отметку точки В фиксируют на местности верхним срезом кола, забиваемого на такую глубину, чтобы отсчет по рейке был равен b (рис. 7, а).

Промежуточные точки 1, 2, 3,…, k, выносят по их отстояниям d₁, d₂,d₃,…,d_k(могут быть равными 5,10,15 и 20 м) от начальной точки и вычисляют соответствующие отсчеты на рейках по формуле:

в = а ± id (12)

где в –отсчет по рейке в данной точке; а – отсчет по рейке в начальной точке; i –заданный уклон; d –расстояние от начальной точки до данной. Знак "плюс" берется при отрицательном уклоне, а знак "минус" – при положительном. В вариантах, где длина линии А В (таблица 1) до 40 м – d_i =5м; если больше 40м – d _i=10м

Данные для выполнения задания приведены в таблице 3.

Таблица 3