Вопрос 32. Нивелирование трассы и поперечников

Для определения отметок точек пикетажа и поперечников по трассе прокладывают ход технического нивелирования. Технология выполнения технического нивелирования была рассмотрена в п. 8.5. Нивелирование начинают с привязки трассы, прокладывая ход технического нивелирования от ближайшего репера государственной нивелирной сети (ГНС) до точки начала трассы – ПК 0. Для контроля нивелирования привязку трассы к реперам ГНС выполняют не реже чем через 30 км. В работе используют нивелиры Н-3, Н-5, Н-10 с двусторонними рейками. Нормальная длина визирного луча 150 м. Связующими могут быть любые точки по трассе – как пикеты, так и плюсовые. Если нет подходящей по расстоянию точки пикетажа, то в качестве связующей используют любую точку местности, закрепляя ее колом. Ее называют х-точкой. В этом случае все пикеты и плюсовые точки между связующими нивелируют как промежуточные.

Так как техническое нивелирование выполняется односторонним ходом, то для контроля трассу нивелируют двумя нивелирами. Первым нивелируют все пикеты, плюсовые точки, постоянные и временные реперы. Вторым – реперы, связующие точки и точки поперечных профилей. Контроль качества нивелирования выполняют по невязкам ходов. Невязку в ходе между реперами с известными отметками находят по формуле

f_h = h – (H_кон – H_нач ).

Допустимую невязку определяют по формуле доп. f_h = 50 , мм, где L – длина хода в километрах, а при трассировании новых дорог по формуле доп.f_h = 30 , мм.

При нивелировании двумя нивелирами расхождение сумм превышений, полученных из первого и второго нивелирования, не должно превышать величины 50 , мм.

По поперечникам прокладывают замкнутый ход, допустимая невязка составляет 50 мм на каждый поперечник независимо от его длины.

Высотной основой пронивелированной трассы служит сеть устанавливаемых вдоль нее постоянных и временных реперов. Постоянные реперы устанавливают через 15–30 км, временные через 2–5 км. Временными реперами служат деревянные столбы с забитым в торец гвоздем, кордонные камни мостов, любые постоянные предметы вдоль трассы, не меняющие своей высоты.

Вопрос 33. Элементы проектирования плана и профиля дороги

План и профиль дороги проектируют на продольном профиле трассы так, чтобы они обеспечивали плавное, бесперебойное и безопасное движение поездов. Нормы проектирования, изучаемые в специальных курсах, определяют допустимую крутизну (уклоны) и длину элементов продольного профиля, величины радиусов круговых кривых, длины переходных кривых. Очертания трассы в плане и профиле должны быть экономически наиболее выгодными.

План дороги рассчитывают в графе продольного профиля «Прямые и кривые в плане». В ней показывают длины прямых и кривых участков, дирекционные углы или румбы прямых. Длину прямой вставки вычисляют как разность пикетажных положений начала последующей и конца предыдущей кривой.

Дирекционные углы прямых вставок находят по формулам

₂ = ₁ –  ^л для левых или ₂ = ₁ +  ^п для правых углов поворота.

Кривые показывают скобкой, внутри которой выписывают параметры (R ,  ) и основные элементы кривой (T , K , l ).

Результатом расчета продольного профиля является проектная линия, задаваемая проектными уклонами и проектными длинами элементов, а также проектными отметками бровки земляного полотна на всех точках пикетажа.

Проектные отметки вычисляют по формуле (рис. 10. 6)

где i ^пр – проектный уклон, d ^пр – проектное горизонтальное расстояние.

Для определения объемов земляных работ при строительстве земляного полотна на всех точках пикетажа вычисляют рабочие отметки h’ как разность между проектной отметкой и отметкой земли:

Положительная рабочая отметка выражает высоту подсыпки, а отрицательная – глубину срезки грунта. Знаки рабочих отметок на профиле не пишут, а располагают положительные рабочие отметки над, а отрицательные – под проектной линией.

2

h^пр

i^пр = tgv

1

d^пр

Рис. 10.6

h₁’

h₁’ 2

h₂’

1 d₁ d₂

Рис. 10.7

В местах пересечения проектной линии с линией профиля земли возникают точки нулевых земляных работ (нулевые точки). В нулевых точках рабочая отметка равна нулю, т.е. выемка переходит в насыпь. Для подсчета объемов земляных работ необходимо знать длины отсеков – длины насыпей и выемок. Для этого рассчитывают положение нулевых точек и показывают на продольном профиле расстояния d₁ и d₂ (рис. 10.7) до ближайших точек пикетажа. Эти расстояния пропорциональны рабочим отметкам. Формулу для расчета расстояний получим способом параллельного переноса проектной линии, т.е. с помощью производной пропорции:

,

откуда и .

Расстояния d₁ и d₂ вычисляют с точностью 1 м, рабочие отметки для этих расчетов берут по модулю. Контроль вычислений: d₁ + d₂ = d .

Пример: h₁= 1,87 м , h₂= 1,03 м , d = 50 м ; d₁ = 32 м , d₂ = 18 м .

Для уточнения объемов земляных работ, проектирования земляного полотна дороги и сооружений, располагающихся параллельно пути, строят поперечные профили. Детально все эти вопросы изучают в специальных курсах.

В настоящее время камеральная обработка материалов трассирования выполнятся на ЭВМ с помощью специальных пакетов прикладных программ. Например, многофункциональный программный комплекс «КРЕДО» содержит ряд модулей, позволяющих полностью автоматизировать все работы, связанные с проектированием линейных и площадных объектов. При этом всё графическое проектирование заменяется цифровым.

Модуль «СREDO-DAT» позволяет производить обработку геодезических измерений, выполненных любыми методами и приборами, импортировать данные с накопителей информации электронных тахеометров и приемников сигналов спутниковых навигационных систем, получать каталоги координат точек в любой координатной системе и картографической проекции.

Модуль «СREDO-TER» позволяет создавать цифровую модель местности и цифровой инженерно-топографический план с изображением рельефа горизонталями, строить разрезы и профили по любым направлениям, экспортировать полученные данные в принятый во всем мире графический пакет «AutoCAD» для вывода любых графических документов на графопостроитель.

Модули «CREDO-PRO», «CREDO-MIX», «CAD-CREDO» позволяют выполнять горизонтальное и вертикальное проектирование линейных и площадных объектов, искусственных сооружений, транспортных развязок в цифровой форме, вписывая их в ранее созданную ЦММ.

Возможности подобных программных продуктов постоянно расширяются.