10. Геодезические работы при трассировании железных дорог

1. Виды инженерных изысканий, задачи и состав инженерно- геодезических изысканий

Инженерные изыскания – это комплексное изучение территории, на которой будет строиться железная дорога.

Виды инженерных изысканий для строительства:

• инженерно-геодезические;

• инженерно-геологические;

• инженерно-гидрометеорологические;

• инженерно-экологические;

• изыскания грунтовых строительных материалов и вод.

В перечне инженерных изысканий на первом месте стоят инженерно-геодезические изыскания, выполнение которых регламентируется Сводом правил СП 11-104-97 [9]. Почему? Стоимость строительства дороги определяется, в основном, рельефом и гидрографией местности. Чтобы эти условия оценить, нужна карта местности. Сначала карта, потом всё остальное. Следовательно, задачами инженерно-геодезических изысканий являются сбор геодезических материалов и данных о ситуации и рельефе местности в цифровой или графической форме. Это необходимо для комплексной оценки природных и техногенных условий территории строительства, обоснования проектирования строительства и эксплуатации сооружений.

Основными составляющими инженерно-геодезических изысканий для линейного строительства являются камеральное и полевое трассирование.

При камеральном трассировании, которое рассматривается в курсе «Изыскания и проектирование железных дорог», на картах масштаба 1:50000 – 1:10000 намечают несколько вариантов трассы дороги, сравнивают их и выбирают оптимальный.

При полевом трассировании оптимальный вариант трассы изыскивают и отмечают на местности – трассируют дорогу.

В данной главе рассматриваются только геодезические работы при полевом трассировании, которые включают:

• выбор и закрепление основных точек трассы;

• планово-высотную привязку трассы к пунктам геодезических опорных сетей;

• прокладку по трассе теодолитного хода с разбивкой пикетажа и кривых;

• съёмку полосы местности вдоль трассы;

• установку реперов вдоль трассы и нивелирование трассы и поперечников;

• камеральную обработку материалов трассирования.

10.2. Разбивка трассы на местности

Трассой называется ось проектируемого линейного сооружения на уровне бровки земляного полотна, закреплённая на местности, нанесенная на карту или заданная координатами основных точек в цифровой модели местности. Основные точки трассы – это начало, конец, вершины углов поворота. В параграфе 1.2 указывалось, что в плане трасса состоит из прямых, сочлененных кривыми постоянного и переменного радиусов, а в продольном профиле – из линий разной крутизны, сочлененных вертикальными кривыми.

Так как трасса уже нанесена на карту, то выбор начала трассы (ПК 0) и вершин углов поворота состоит в отыскании на местности этих точек промерами от местных предметов, прокладкой теодолитных ходов от пунктов геодезических опорных сетей, определениями с помощью приёмников сигналов навигационных спутников, т.е. выполняют плановую геодезическую привязку трассы. Основные точки трассы закрепляют столбами.

После выбора начала трассы (ПК 0) и вершины первого угла поворота (ВУ 1) готовят трассу к измерениям: расчищают створ линии ПК 0 – ВУ 1, под теодолит через 300...500 м (но не реже чем через 1 км) устанавливают створные знаки, а между ними выставляют вехи.

Затем приступают к разбивке пикетажа. Пикетаж – это система обозначения и закрепления точек трассы на местности. Пикет – это 100-метровый отрезок, считаемый по горизонтальному проложению. Начало и конец пикета закрепляют колом и сторожком. Для разбивки пикетажа по трассе производят измерение расстояний с помощью 20-метровой стальной ленты или светодальномера. В наклонные расстояния вводят поправки, всегда прибавляя их к измеренным расстояниям. Точность измерений 1:2000. Нумерацию пикетов ведут от нуля, поэтому номер пикета – это расстояние в сотнях метров от начала трассы до кола, закрепляющего начало пикета.

Кроме пикетов по трассе кольями и сторожками отмечают все места перегибов ската, пересечения трассы с естественными и искусственными препятствиями: реками, угодьями, подземными, наземными и надземными коммуникациями. Такие точки называют плюсовыми (плюсами). Их положение определяют промером от начала пикета и обозначают, например, ПК12 + 67. Такую запись называют пикетажным положением или пикетажным обозначением точки. Пикетажное положение с точностью до целого метра показывают на сторожке, устанавливаемом возле точки.

Если пикетаж разбивают с двух сторон, то в месте стыка возникает пикет меньше 100 метров, называемый резаным или неправильным.

Если местность поперек трассы имеет уклон больше 0.20 , то поперек трассы закрепляют точки на расстоянии 50...100 м в обе стороны – разбивают поперечники. Назначение поперечников – уточнение поперечного профиля поверхности для проектирования земляного полотна и всех сооружений, идущих параллельно трассе. При необходимости поперечники разбивают на каждом пикете.

В вершинах углов поворота теодолитом Т30 или Т5 одним полным приемом (с точностью 30) измеряют правый по ходу угол между сторонами трассы и вычисляют углы поворота трассы:

_левый =  – 180 , если измеренный угол больше 180° ,

_правый = 180 –  , если измеренный угол меньше 180° .

Углом поворота называется угол между продолжением предыдущего и последующим направлением трассы.

Не реже чем через 30 км для контроля измерений выполняют плановую привязку основных точек трассы к пунктам геодезических опорных сетей.

В процессе разбивки пикетажа производят глазомерную и полуинструментальную съемку местности вдоль трассы. При этом используют экер, рулетку, ленту. Результаты съемки в виде абриса в масштабе 1:5000, 1:2000 или 1:1000 заносят в пикетажный журнал. Трассу в пикетажном журнале показывают спрямленной, пикеты на странице нумеруют снизу вверх, углы поворота показывают стрелками. Около вершины угла выписывают ее точное пикетажное положение, например, ВУ 1 ПК 13 + 52,05 , величину и направление угла поворота. В пикетажном журнале выполняют все пикетажные расчеты, связанные с разбивкой кривых.

Вывод: при закреплении трассы на местности измеряют линии и углы, т.е. по трассе прокладывают теодолитный ход, точками которого являются вершины углов поворота. Это дает возможность вычислить координаты вершин углов, если в начале и конце трассы выполнена геодезическая привязка.