2.3.14. Трасса сооружения линейного вида: прямолинейные в плане участки, углы поворота, горизонтальные круговые кривые, их главные элементы.

Трасса – это ось проектируемого линейного сооружения, которая нанесена на топографическую карту.

Основными элементами трассы являются:

- план, т.е. проекция оси трассы на горизонтальную плоскость;

- продольный профиль – вертикальный разрез на проектируемой линии

Трасса представляет собой сплошную пространственную линию. В плане эта линия состоит из участков разного направления рис.58

Рис. 58 Трасса в плане (а) и профиле (в)

Продольный профиль представляют двумя графиками: - фактическим (черным);

- проектным (красным)

Для характеристики местности и самого линейного сооружения в направлениях перпендикулярного к трассе составляются поперечные профили.

Угол поворота β образуется продолжением предыдущего и нового направлений трассе. В зависимости от положения угла относительно продолжения предыдущего направления трассы различают угол поворота уг. п.п. и угол поворота влево рис. 58 уг.п.л

Для контроля угловых измерений одновременно определяют по буссоли магнитные азимуты сторон трассы.

Так как практически очень редко трасса имеет вид прямой линии от начальной до конечной точек, необходимо в повороты вписать кривую.

Начальными элементами кривой является угол поворота φ и радиус вписанной кривой. Радиус выбирают исходя из нормативных документов. По этим данным получают элементы круговой кривой:

- расстояние от начала кривой НК до вершины угла ВУ (или от ВУ до конца кривой КК)

Вычисляют из прямолинейного треугольника ВУ-О-НК по радиусу R и половине угла поворота φ/2 : Т = R · tq

Рис. 59 (У.М.К.) Элементы круговой кривой

Кривая К есть длина дуги, стягиваемая углом поворота φ, т.е. расстояние по дуге от Н.К до КК через СК К = Биссектриса Б – разность между отрезком О – ВУ и радиусом R.

Б = (О-ВУ)-R =

Диаметр – есть длина, на которую кривая короче чем два тангенса.

По вычисленным величинам получают пикетаж начала и конца кривой. Для этого от пикетажа наименования вершины угла ВУ отнимают тангенс и получают НК в пикетах. Прибавляя КНК в пикетах значение кривой получают КК в пикетах и делают контроль:

ВУ в ПК контроль ВУ в ПК

-Тв м + Т в м.

Н К в ПК _{Σ в м или ПК}

+ К в м. – Д в м.

_{К К в ПК КК в ПК}

Точность два знака после запятой

2.3.15. Геодезические работы на трассе: трассирование, измерение углов поворота, разбивка пикетажа по оси трассы и на поперечниках

При трассировании выделяют плановые и высотные параметры трассы.

К плановым параметрам относятся:

- углы поворота; - радиус горизонтальных кривых; - длины переходных кривых; - прямые вставки.

К высотным параметрам относятся: - продольные уклоны; - длины элементов в профиле; - радиус вертикальных кривых, - уклоны.

Основные правила трассирования:

1) трасу прокладывают по прямолинейным участкам, стремясь незначительно ее удлинить (чем больше угол поворота, тем больше длина трассы);

2) углы поворота должны быть не более 30-45⁰;

3) длина прямой вставки должна быть не менее 200 м, чтобы осуществить разбивку переходных кривых.

4) трасса должна быть перпендикулярна водным препятствиям и оврагам.

Камеральное трассирование – трассу определяют по топографическим планам, фотоматериалам.

Полевое трассирование – оно выбирается непосредственно на местности.

Полевое трассирование производится на окончательной стадии проектирования линейных сооружений и включает в себя следующие виды работ:

1. Вынесение проекта трассы в натуру. Вешение линий.

2. Определение углов поворота.

3. Линейные измерения и разбивка пикетажа с ведением пикетажного журнала.

4. Разбивка кривых (круговых, переходных, вертикальных).

5. Нивелирование трассы.

6. Закрепление трассы.

7. Привязка трассы и пунктам геодезической основы.

8. Съемочные работы.

9. Обработка полевого материала. Составление плана трассы, продольного и поперечного профилей.

Вынесение проекта трассы в натуру. Вешение линий.

Проект трассы, разработанный в камеральных условиях выносится на местность по данным привязки углов поворота к пунктам геодезической основы или к ближайшим четким контурам местности.

Работу начинают с тщательной реконастировки местности. Сначала определяется местоположение соседних углов поворота по данным их привязки, а затем в створе этого направления устанавливается ряд вех и обследуется намеченное направление.

Определение углов поворота

При трассировании измеряют правые по ходу углы одним приемом с точностью 0,5^/ т.е. теодолитом 2Т-30

Линейные измерения

При трассировании выполняется два вида линейных измерений:

1. Измерение расстояний вместе с углами, по результатам измерений которых вычисляются координаты углов поворота (пикетаж). Если углы наклона по трассе > 2⁰ , то необходимо измерять вертикальные углы и вводить поправку за наклон в измеренное расстояние (знак поправки «-»). Расстояние измеряют с точностью 1/2000 с помощью дальномера, мерными приборами.

2. Измерение расстояний с целью разбивки пикетажа, элементов кривых, профилей, а также для промеров до точек ситуации, расположенных вблизи трассы.

Кроме целых пикетов, по трассе разбивают характерные или плюсовые точки. К характерным точкам можно отнести рельефные точки – характерные перегибы рельефа и контурные точки – это точки пересечения трассой сооружений, водотоков, границ угодий (с точностью до 1 см).

Начало трассы принимают за нулевой пикет (ПКО). В процессе разбивки пикетажа вводят поправки за наклон местности, но со знаком «+».

Разбивку пикетажа производят с помощью 50-ти метровой ленты или рулетки. Разбивка пикетажа производится дважды: первый раз – при выносе на местность кривых и разбивке пикета, а второй – в строительный период при восстановлении трассы.

Разбивка круговых кривых и пикетажа.

Разбивка круговой заключается в вынесении на местность главных точек кривой, начала, середины и конца кривой (Н.К, СК, КК) рис. 59.

Начало круговой кривой определяется на местности отложением величины тангенса Т от вершины угла в сторону начала трассы, а при отложении тангенса по направлению трассы получим конец круговой кривой (КК).

При отложении по биссектрисе измеренного угла величины Б получим на местности середину кривой (СК) ПК ВУ =

ПКСК = ПКНК + ½ К

ПКСК = ПКК – ½ К

ПКК = ПКВУ + Г – Д

ПКНК = ПКВУ – Т

При разбивке на местности конца круговой кривой, от вершины угла в сторону продолжения трассы откладывают величину домера Д и считая, что конец домера имеет пикетажное значение вершины угла, продолжают дальнейшую разбивку целых пикетов.

В этом случае листоположение конца круговой определяют от ближайшего пикета или отложив от вершины угла по направлению трассы величину тангенса Т.

Для более полной характеристики местности разбивают поперечные профили в обе стороны трассы на расстоянии 15-30 метров.

Одновременно с разбивкой пикетажа ведется пикетажный журнал рис. 60

Рис. 60 Схема пикетажного журнала

Пикетажный журнал – это тетрадь в клетку. Посередине страницы вертикальной линией показывают ось трассы. На оси, в некотором масштабе (1 клетка – 20 метров), снизу вверх наносят все пикетажные и плюсовые точки, вершины углов поворота, поперечные профили, границы препятствий и ситуации приблизительного 30-50 м от оси.

Пикеты и плюсовые точки закрепляются колышками со сторонами.

Детальная разбивка круговых кривых

При вынесение на местность круговых кривых необходимо всю длину кривой разбить на равные отрезки такой длины, чтобы можно было принять дугу за кривую. Чем больше радиус кривой, тем больше интервал разбивки. При R  500 м. интервал разбивки К равен 20 м, при 100 ≤ R < 500 – 10 м, при R < 100 м – 5 м.

Способы разбивки детальной разбивки кривых:

а) способ прямоугольных координат;

б) углов или полярных координат;

в) продольных хорд;

г) хорд (секущих)

д) вписанного многоугольника.

Способ прямоугольных координат

Рис. 61 Схема разбивки кривой способом прямоугольных координат

В этом способе положение точек 1,2,3… на кривой через равные промежутки h определяется прямоугольными координатами х₁, у_1; х₁, у₁;…, при этом за ось абсцисс принимают линию тангенса, а за начало координат – начало (НК) и конец кривой (КК).

Основные формулы: х₁ = R sin О

у₁ = R · (1 – cos О) = 2 sin 2 где угол Q = или из таблиц разбивки кривых от начала кривой по тангенсу в сторону вершины угла откладываются вычисленная абсцисса х . В конце отложенного расстояния строится угол 90⁰, и по полученному направлению откладывается ордината у. В данном способе разбивка ведется и от начала и от конца кривой к середине, что повышает точность разбивки.

Другие способы в учебнике Д и Михелев «Инженерная геодезия»