2018-03-09
189
Министерство образования и науки Российской Федерации
Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет
ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ НИВЕЛИРОВАНИЯ ТРАССЫ, ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ
Методические указания к контрольной работе
по дисциплине «Инженерное обеспечение строительства (геодезия)»
для студентов заочной формы обучения
направления подготовки 270800.62 «Строительство» (бакалавр)
Волгоград 2013
УДК 528.521, 528.541.1
Обработка материалов нивелирования трассы, построение профиля: методические указания к контрольной работе по дисциплине «Инженерное обеспечение строительства (геодезия)» для студентов заочной формы обучения направления подготовки 270800.62 «Строительство» (бакалавр) / сост. В.Н. Анопин; М-во образования и науки Росс. Федерации, Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т. Волгоград: ВолгГАСУ, 2013. - 12 с.
Изложены методы выполнения камеральной обработки материалов нивелирования трасс линейных сооружений, включающие проведение графических построений.
|
|
|
Для студентов заочной формы обучения направления подготовки 270800.62 «Строительство» (бакалавр).
Табл. 1. Рис. 1. Библиогр. 5 назв.
Составитель В. Н. Анопин
План учеб.-метод. документ. ВолгГАСУ. 2013 г.
Публикуется в авторской редакции
Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет
400074, Волгоград, ул. Академическая, 1
Полевые работы
Трассой называется ось проектируемого линейного сооружения (автомобильной дороги, трубопровода, канала и т.д.). Для построения профиля трассы (вертикального разреза местности) выполняется ее нивелирование. Начинают с разбивки линии на отрезки, имеющие горизонтальные проложения, равные 100 м. Начало и конец каждого отрезка закрепляют вбитыми до уровня поверхности земли деревянными кольями — пикетами, рядом с которыми забиваются колышки высотой 15 см, (сторожки) с указанием № пикета. Большая часть пикетов является связующими точками — по черным и красным сторонам установленных на них реек берут отсчеты с обеих смежных станций (точек установки нивелира) и записывают в журнал нивелирования трассы в графах «отсчеты по задним (а) и передним (в) рейкам».
Контроль нивелирования на станции состоит в том, что расхождение между значениями превышений, вычисленными по черным и красным сторонам реек, не должно превышать 5 мм; в противном случае наблюдения повторяют.
Необходимые для построения профиля точки изломов поверхности земли, расположенные между пикетами, называются промежуточными или плюсовыми точками. При их наличии задний реечник последовательно устанавливает на каждой из них рейку. По черным сторонам реек, установленных на этих точках, берут отсчеты только с одной станции и записывают в графу «Промежуточные точки» журнала нивелирования трассы (табл. 1).
|
|
|
Параллельно с разбивкой пикетажа трассы перпендикулярно ее оси разбивают поперечники, закрепляя характерные точки перегиба рельефа кольями. По черным сторонам установленных на них реек так же, берут отсчеты, которые используют в вычислениях для построения профилей поперечников.
Камеральные работы
Обработка журнала нивелирования трассы
Вычисление превышений между связующими точками. Связующие точки нивелируют способом «из середины». Превышение между ними вычисляют в полевых условиях по формулам
hч. = aч. – bч., (1)
hкр. = aкр. – bкр., (2)
где aч. и aкр. — отсчеты по рейке, установленной в задней точке, соответственно по ее черной и красной сторонам, bч. и bкр. — то же в передней точке.
Таблица 1
ЖУРНАЛ
технического нивелирования трассы
| №/№ стран-ций | №/№ нивели-руемых точек | Отсчеты по рейкам (мм) | Превышения (мм) | Горизонт прибора ГП (м) | Отмет-ка
(м) | ||||
| зад-ние а | перед-ние b | проме-жуточ-ные c | вычис-ленные hч.к. | сред-ние hcp. | исп-рав-ленные hиспр. | ||||
| Рп 49 | 0451 | 118,000 | |||||||
| 5237 | -2365 | -2 | -0,574 | ||||||
| 1 | ПК0 | 2816 | -2363 | -2364 | -2,366 | 115,634 | |||
| 7600 | |||||||||
| ПК0 | 0398 | 115,634 | |||||||
| 5184 | -2345 | -2 | |||||||
| 2 | +66 | 0617 | -2344 | -2344 | -2,346 | 116,032 | 115,415 | ||
| ПК1 | 2743 | ||||||||
| 7528 | 113,288 | ||||||||
| ПК1 | 0988 | 113,288 | |||||||
| 5774 | -0363 | -2 | |||||||
| 3 | +40 | 0421 | -0361 | -0362 | -0,364 | 114,276 | 113,855 | ||
| ПК2 | 1351 | 112,924 | |||||||
| 6135 | |||||||||
| ПК2 | 1290 | -2 | 112,924 | ||||||
| 4 | 6076 | -1435 | -1434 | -1,436 | |||||
| ПК 3 | 2725 | -1434 | 111,488 | ||||||
| 7510 | |||||||||
| ПК3 | 1902 | 111,488 | |||||||
| 6686 | 1054 | -2 | |||||||
| ПК4 | 1210 | 1056 | 1055 | 1,053 | 113,390 | 112,180 | |||
| 5 | П + 20 | 0712 | 112,678 | ||||||
| Л+12 | 1641 | 111,749 | |||||||
| Л + 20 | 2169 | 111,221 | |||||||
| ПК 5 | 0848 | 112,541 | |||||||
| 5630 | |||||||||
| ПК5 | 2119 | -1 | 112,541 | ||||||
| 6 | 6904 | 0629 | 0630 | 0,629 | |||||
| Реп. 50 | 1490 | 0631 | 113,170 | ||||||
| 6273 | |||||||||
Постраничный
контроль: å а = 43009; å b = 52649 å h ч,к = − 9640; å h ср. = − 4819
å а −å b = − 9640 å h ч,к/2 = − 4820
å h ср = − 4819 мм
−
å h т. = 113170 мм – 118000 мм = − 4830 мм
fh = + 11 мм
fh доп. = ± 50 мм 
0,7 (км) = ± 42 мм.
Если превышения по черной и красной сторонам реек различаются не более чем на 5мм, вычисляют среднее значение
(3)
Постраничный контроль правильности вычисления превышений обычно выполняют в камеральных условиях по окончании полевых работ. Для этого на каждой странице журнала нивелирования подсчитывают суммы вычисленных по черным и красным сторонам реек (колонка 6) и средних (колонка 7) превышений. После деления суммы превышений колонки 6 на 2 должно получиться число равное сумме средних превышений (колонка 7). Расхождение результатов, которое может получиться за счет округления вычисленных средних превышений до целых миллиметров, не должно превышать 1…2 мм.
|
|
|
В приведенном примере журнал состоит из одной страницы (табл.1). Сумма средних превышений получилась равной −4819 мм, сумма вычисленных превышений по черной и красной сторонам реек – равной −9640. После деления последнего значения на 2 получаем
å h ч,к.: 2 = − 9640: 2 = − 4820 мм, т.е. число, отличающееся от суммы средних превышений всего на 1 мм.
Затем выполняют контроль правильности подсчетов каждого из превышений. Для этого из суммы отсчетов по задним рейкам вычисляют сумму отсчетов по переедим рейкам (колонки 3 и 4), которая должна получиться равной сумме вычисленных превышений по черной и красной сторонам реек (− 9640)
å a – å b = (43009 – 52549) = − 9640 мм.
Вычисление невязки нивелирного хода и внесение поправок в превышения. Невязку всего хода определяют вычитанием из суммы измеренных средних превышений общего теоретического превышения, за которое принимают разность отметок конечного и начального реперов (113,170м - 118,000м = = − 4,830м = − 4830 мм). Получили значение: − 4819мм − (− 4830) мм = + 11 мм. Величину допустимой невязки вычисляют по формуле
(4)
где L — длина хода, км.
В приведенном примере ход состоит из 5 пикетов по 100 м и расстояний от репера № 50 до пикета 0 и от пикета 5 до репера № 51, каждое из которых равно также примерно 100 м. Итого 700 м = 0,7 км.
Допустимая невязка равна 
мм.
Поскольку получившаяся невязка (11 мм) по абсолютной величине не превышает допустимую (42мм), результаты нивелирования трассы следует считать удовлетворительными. В каждое из вычисленных превышений вводим поправки, полученные делением невязки, взятой с обратным знаком, на количество станций (11 мм: 6» 1,8 мм). Их значения вписываем над превышениями в целых миллиметрах (на часть превышений 2мм, на часть 1мм) так, чтобы сумма поправок по абсолютной величине была равна невязке (5 поправок по −2 мм, 1 поправку в – 1 мм). Записываем исправленные (уравненные) превышения, выраженные в метрах. На станции № 1 уравненное превышение равно − 2364 мм + (−2) мм = − 2366 мм = − 2,366 м; на станции № 2 оно составляет − 2344 мм + (−2) мм = − 23462мм = − 2,346 м; на станции № 6 равно 630 мм + (−1) мм = 629 мм = 0,629 м.
|
|
|
Вычисление отметок точек трассы. Отметки связующих точек вычисляют, прибавив к отметке предыдущей точки величину уравненного превышения:
Нn = Нn – 1 + h испр.; (5)
Н пк0 = Н рп№49 + h 1 =118,000 м + (−2,366 м) = 115,634 м;
H пк1 = Н пк0 + h 2 = 115,634 м + (−2,346 м) = 113,288 м и т.д.
Контролем вычислений является отметка конечной точки нивелирного хода — репера № 50 (113,170 м). Расхождений быть не должно.
Отметки всех промежуточных точек и точек поперечников вычисляют через горизонт прибора (ГП). Горизонт прибора — это высота визирного луча над уровенной поверхностью. Его вычисляют, прибавив к отметке точки отсчет по черной стороне установленной на ней рейки.
ГП = Н задн. + a = Н пер. + b, (6)
где Н задн. — отметка задней точки; a — отсчет по черной стороне рейки, установленной на задней точке, м; Н пер. — отметка передней точки; b — отсчет по черной стороне рейки на передней точке, м.
П р и м е р. На станции 2 значение горизонта прибора, вычисленного по значению отметки ПК0, равно
ГП1 = 115,634 м + 0,398 м = 116,032 м,
по величине отметки ПК1
ГП2 = 113,288 м + 2,743 м = 116,031 м.
Полученные значения различаются на 1 мм (менее 5 мм), тогда
ГПср. = 
= 116,0315 м ≈ 116,032 м.
Отметки промежуточных точек (плюсовых, главных точек круговой кривой, точек поперечников) вычисляют вычитанием из горизонта прибора отсчетов по рейке, устанавливаемой на этих точках:
, (7)
где сi — отсчет по рейке на промежуточную точку.
П р и м е р. Н пк0+66 = 116,032 м – 0,617 м = 115,415 м;
На станциях, где отсчеты на плюсовые точки не брали (ст.1, ст.4, ст.6), необходимость вычисления горизонта прибора отпадает.
