Обработка пикетажного журнала

Прямолинейные участки трасс автомобильных дорог сопрягаются в основном круговыми кривым. В качестве круговых кривых применяют дуги окружностей больших радиусов. Главные точки круговой кривой трассы: точка А называется началом кривой НК, точка М – серединой кривой СК и точка С – концом кривой КК. Эти три точки называют главными точками круговой кривой. φ - угол поворота трассы, R – радиус круговой кривой, назначаемый в зависимости от условий местности и категории дороги. Углами поворота трассы являются горизонтальные углы между продолжением предыдущей стороны хода и направлением его последующей стороны. Длины касательных АВ и ВС называют тангенсом Т, отрезок ВМ от точки В вершины угла поворота до середины кривой называют биссектрисой Б , дугу АМС называют кривой К.

В

М

А С

О

Рисунок 11. Элементы круговой кривой

1. По радиусу R₂ и величине второго угла поворота находят элементы второй кривой. Элементы горизонтальной круговой кривой (тангенс Т, кривую К, биссектрису Б и домер Д) выбирают из специальных «Таблиц для разбивки круговых кривых» или вычисляют по формулам:

, .

Элементы второй кривой записывают в пикетажном журнале слева от трассы напротив вершины второго угла.

1. Рассчитывают пикетажные значения начала кривой (НК) и конца кривой (КК) с обязательным контролем вычислений. Расчет следует произвести в пикетажном журнале справа от трассы. На рис. 11 приведен одинаковый для всех студентов расчет первой кривой. По результатам расчетов главные точки (НК и КК) кривых следует нанести на трассу, обозначив их окружностями диаметром 0,1 мм.

2. По румбу первоначального направления и углам поворота трассы вычисляют румбы остальных прямых отрезков (вставок) трассы. Сначала вычисляют дирекционные углы: по азимуту (дирекционному углу) прямого участка начала трассы и углу поворота вычисляют азимут прямого участка от вершины угла поворота до конца трассы по формуле: α _{(ВУ - КТ)} = α _{(НТ –ВУ)} ± φ. В формуле берется знак плюс в том случае, если трасса повернула вправо, и знак минус, если трасса повернула влево.

Вычисленные значения дирекционных углов переводят в румбы (табл. 1), которые записывают в пикетажном журнале вдоль стрелок, указывающих повороты трассы. На рисунке 12 записан вычисленный румб СВ: 84^◦ 35' второй прямой вставки.

Обработка журнала геометрического нивелирования

Отметки связующих точек вычисляют через превышения, отметки промежуточных точек – через горизонт инструмента. В качестве примера в журнале (табл. 6) выполнена обработка нивелирования на первых трех станциях.

1. Обработку результатов нивелирования начинают с выполнения постраничного контроля. При постраничном контроле в графе 3 подсчитываем суммы отсчетов по черной и красной сторонам задней рейки. В графе 4 суммируем отсчеты по черной и красной стороне передней рейки. Результаты вычислений выписываем в последнюю строку журнала.

2. Вычисляем превышения h между связующими точками. Вычисляем превышение по черной стороне задней и передней реек h_ч = З_ч - П_ч и по красной

h_кр= З_кр – П_кр.

Результаты вычислений по каждой станции выписываем в графы 6 или 7 в зависимости от знака превышения.. Расхождение в превышениях по черной и красной сторонам не должно превышать ± 5мм.

│‌‌‌‌h_ч - h_кр‌ │≤ 5 мм, если данное условие выполняется, то вычисляем

,

полученное число с учетом знака выписываем в графы 7 или 8.

При вычислении h_ср может получиться число с 5 десятыми долями, его необходимо округлить.

После вычислений превышений по черной и красной сторонам реек и вычисления средних превышений на всех станциях нивелирного хода проводим постраничный контроль. Суммируем все числа в 6 и 7 графах с учетом знака и выписываем в последнюю строку ведомости. Затем находим сумму средних превышений в графах 8 и 9. Контроль вычислений ведется по формулам: и

При этом возможны расхождения, вследствие округления средних превышений до 1 мм.

3. Невязку нивелирного хода f _h вычисляем по формуле:

f _h = ∑h_ср – (Н_Рп2 –Н_Рп1)

Вычисление невязки записываем в журнале нивелирования.

Номера станций	Номера нивелируемых точек	Отсчеты по рейке, мм			Превышения, мм				Горизонт инструмента ГИ, м	Отметки Н, м	Примечания
		задание	передние	проме жуточ- ные	вычисленные		средние
					+	-	+	-
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Реп. 19	1582						+1		171,171	Нивелир НЗ № 3445 Рейки раскладные длиной 3 м, двусторонние с разностью пяток
		6266				0104		0103
	ПК 0		1684			0102				171,069
			6370
2	ПК 0	1406						+1		171,069
		6090				0905		0905
	ПК 1		2331			0905				170,165
		6995
3	ПК 1	1089							171,254	170,165	Поперечник разбит на ПК 2
		5773
	+ 44			0307				+1		170,948
	ПК 2 - П + 6			2685		1410		1411		168,570
	ПК 2 - П + 20			0397		1412				170,858
	ПК 2 – Л + 14			1931						169,324
	ПК 2 – Л + 20			0639						170,616
	ПК 2		2501						171,256	168,755
			7183
Постраничный контроль		22206	27044		0	4838	0	2419
		- 4838				4838
		- 2419				2419		2419		- 2,421

Номера станций	Номера нивелируемых точек	Отсчеты по рейке, мм			Превышения, мм				Горизонт инструмента ГИ, м	Отметки Н, м	Примечания
		задание	передние	проме жуточные	вычисленные		средние
					+	-	+	-
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
4	ПК 2	0908									Точка + 56 нивелировалась как связующая
		5592
	+56		2517
			7203
5	+56	1410
		6094
	+70			2990
	+91			1030
	ПК 3		1386
			6072
6	ПК 3	2108
		6792
	ПК 4		1712
			6395
7	ПК 4	2342
		7026
	ПК 5		0741
			5425
8	ПК 5	1517
		6203
	Реп. 20		1619
			6302
Постраничный контроль
Общий контроль по ходу Реп. 19 – Реп. 20							∑hcр=		∑hТ =	- 2.101	fh = ∑hcр - ∑hТ fhдоп = ±50мм √L L-длина хода, км

4. Вычисляем допустимую невязку хода f_hдоп = ±50мм √L

L - количество станций.

Если невязка хода по модулю меньше или равна допустимой невязке f _h ≤ f_{h доп}, то вычисляем поправку _h =

Вводим поправку во все средние превышения со знаком, обратным невязке. Сумма поправок должна быть равна величине невязки с обратным знаком. Если невязка меньше количества превышений, то поправка вводится в те превышения, где расхождения в превышениях по черной и красной сторонам реек больше. Величины поправок выписываем над последней цифрой средних превышений.

Исправленные превышения h_испр вычисляем, суммируя значения превышений и поправок с учетом знака. Сумма исправленных превышений должна быть равна разности отметок исходных реперов. Это является контролем правильности введения поправок.

5. Отметки всех связующих точек, начиная от ПК0, вычисляем по формуле:

Н_i = Н_нач + h_испр

где Н_нач – отметка предыдущей точки; h_испр – значение исправленного превышения.

В нашем примере отметка пикета нулевого вычисляется следующим образом:

Н_{Рп 19} = 171,171 м h_испр = - 0103 мм

Н_{пк 0} = 171,171 - 0,103 = 171,069 м

Контролем правильности вычислений отметок связующих точек служит получение отметки репера 20. Вычисленная через превышения отметка репера 20 должна быть равна исходной отметке репера 20.

Н_Рп20 = Н_{Рп20 выч}

6. Отметки промежуточных точек Н_пром вычисляем через горизонт инструмента по формуле:

Н_пром = ГИ_ср – b_пром,

где ГИ - высота визирного луча над уровенной поверхностью; b_пром – отсчет на промежуточную точку по черной стороне рейки. Горизонт инструмента на станции вычисляется дважды:

ГИ = Н_з + З_ч, ГИ = Н_п + П_ч,

где Н_з и Н_п – отметки задней и передней точек;

З_ч и П_ч – отсчеты по черным сторонам реек, взятые на задней и передней точках.

Если расхождение между ГИ и ГИ не превышает 5 мм, то вычисляем его среднее значение на станции:

Рассмотрим вычисление отметки промежуточной точки на третьей станции:

Отметка первого пикета ПК1 Н_пк1 = 170,165 м

Отметка второго пикета Н_{пк 2} = 168,775 м

Отсчет по черной стороне, взятый на задней точке З_ч = 1089 мм

Отсчет по черной стороне, взятый на передней точке П_ч = 2501 мм

Отсчет по черной стороне рейки, взятый на плюсовой точке + 44 равен 0307 мм

ГИ = 170,165 + 1,089 = 171,254 м

ГИ = 168,755 + 2,501 = 171,256 м

│ ГИ - ГИ │ = │ 171,254 – 171,256│= 2 мм ≤ 5 мм, вычисляем

Вычисляем отметку промежуточной точки Н₊₄₄ = 171,255 м – 0,307 м = 170,948 м

7. С целью уточнения объемов земляных работ, в местах где поперечный уклон

превышает 0,1 разбиваются поперечники для получения поперечных профилей трассы. Поперечник разбивается перпендикулярно продольной оси трассы. Расстояние между поперечниками зависит от характера рельефа. В нашем примере: поперечник разбит на втором пикете. Точки поперечника нивелируются с третьей станции. Вычисление отметок точек поперечника выполняется через горизонт инструмента аналогично вычислению отметок промежуточных точек.

Например, ГИ_ср = 171,255 м; отсчет по черной стороне рейки на промежуточной точке п + 6 (точка расположена от продольной оси трассы справа на расстоянии 6 метров) равен 2685 мм.

Н_{п +8} = 171,255 – 2,685 = 168,570 м.