Математическая обработка результатов геодезических измерений

пересечений с дорогами в одном уровне в условиях необеспеченной видимости; участков переплетений и слияний транспортных потоков местного и транзитного движения с различными скоростями; длинных прямых и особенно прямых, сочетающихся в конце с кривыми в плане малого радиуса.

Разбивка трассы на местности (полевое трассирование) рассмотрена в прил. 4.

Порядок выполнения работы

4.2. Изучение условий проектирования

Начинать работу необходимо с изучения карты, т.е. выявить характер местности, колебания отметок поверхности земли, наличие рек и их направление течения, расположение водоразделов и долин, установить фиксированные точки.

Для большей наглядности реки обозначаются синим цветом, болота – зеленым, дороги – коричневым, обозначаются вершины.

На карте между точками «начало трассы» (НТ) и «конец трассы» (КТ) проводится кратчайшая линия («геодезическая линия») по линейке карандашом. По этой линии строится профиль в масштабах: горизонтальный 1:10000, вертикальный 1:1000 на миллиметровке (построение профиля рассмотрено в работе 4 ).

Построение фактической поверхности земли можно выполнить упрощенным способом. Тогда в графу «Отметки поверхности земли» переносятся отметки горизонталей, которые пересекаются линией трассы. Для этого вспомогательный лист бумаги совмещается с линией профиля (рис. 4.1.). На вспомогательный лист переносятся точки «начало трассы» (НТ), «конец трассы» (КТ) и все пересечения с горизонталями.

Рис.4.1.Переносточекпересечения«Геодезическойлинии»сгоризонталями

81

4.3. Выбор фиксированных точек

Намечаются фиксированные точки. Фиксированные точки назначают по условиям пересечения или обхода высотных и контурных препятствий, встречающихся на рассматриваемом направлении. К контурным препятствиям относятся излучины больших рек, населенные пункты, озера. К высотным препятствиям относятся горные хребты, ущелья, крутые обрывистые берега рек. Контурные и высотные препятствия необходимо обойти (рис. 4.2).

По фиксированным точкам прокладывается воздушно-ломанная линия (ВЛЛ). Линий может быть несколько. Действительную возможность укладки трассы по выявленным возможным направлениям производят прокладкой «циркульного хода», которая соответствует предельно допустимому уклону.

4.4. Построение «циркульного хода»

Для построения «циркульного хода» рассчитывается заложение d, соответствующее предельному уклону

d h 1 ,

iпред m

где h – высота сечения рельефа, м; iпред – предельный уклон (абс. един.), который соответствует категории дороги и указывается в задании; m – знаменатель численного масштаба карты, м.

В направлении «воздушно-ломанной линии» намечается линия предельного допустимого уклона. Раствором циркуля, равным значению заложения d, последовательно «шагают» с горизонтали на горизонталь, получая в результате «линию нулевых работ». Прокладку «линии нулевых работ» следует вести от более высоко расположенных фиксированных точек к точкам, расположенным более низко, т.е. постепенно идти на спуск.

Пройдя ходом раствора циркуля из начальной точки трассы НТ и засекая ближайшую горизонталь, придерживаясь «воздушно-ломанной линии», получается «линия нулевых работ». При пересечении оврагов не опускаются к тальвегу, а переходят сразу на другую сторону, засекая одноименную горизонталь. Так же поступают и при пересечении рек, стремясь, чтобы трасса была примерно перпендикулярна к направлению течения реки.

82

В местах, где расстояние между горизонталями больше заложения d, т.е. естественный уклон местности меньше заданного предельного уклона трассирования, точки выбирают свободно в необходимом направлении. Таким образом, на карте получают точки, образующие линию допустимых уклонов или «линию нулевых работ».

Так как «линия нулевых работ» обычно представляет собой весьма извилистую кривую, то для размещения основных элементов плана трассы ее спрямляют, т.е. строится магистральный ход (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Магистральный ход

4.5. Построение магистрального хода

Трассу спрямляют вдоль линии нулевых работ, намечая углы поворота. Углы поворота намечают, ориентируясь на относительное удлинение трассы, которое зависит от величины угла поворота и приведено в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Зависимость между углом поворота трассы и относительным удлинением

Рекомендации при построении магистрального хода:

• углы поворота стремятся делать не более 20–30 , чтобы не удлинять трассу (по возможности);

84

•вершины углов поворота выбирают против середины препятствий

стаким расчетом, чтобы трасса огибала это препятствие.

Перед построением варианта трассы нужно изучить нормы и технические условия проектирования автомобильных дорог (см. задание на проектирование).

Отметки точек НТ (начало трассы) и КТ (конец трассы) принять равными фактическим отметкам земли в этих точках. Соблюдая принятые нормы и технические условия проектирования, получается магистральный ход, который дает основу окончательной трассы проектируемой линии.

У полученного магистрального хода измеряются углы поворота трассы i транспортиром с точностью до 30 (можно 1 ). Значения углов поворота записываются в табл. 4.2.

Для сопряжения прямых участков трассы горизонтальными круговыми кривыми выбираются радиусы. Радиусы круговых кривых выбираются, исходя из технических требований, но не меньше 250 м. Радиус круговой кривой выбирается при помощи циркуля (рис. 4.4) или лекала

(рис. 4.5).

Рис. 4.4. Подбор радиуса круговой кривой с помощью циркуля

Измерив угол поворота трассы на карте, вычисляем угол (уголможно также измерить транспортиром). Разделив угол пополам, фиксируют биссектрису на карте. Затем ножка циркуля ставится на биссектрису и подбирается радиус R круговой кривой, не меньше минимального (Rmin = 250 м).

Для подбора радиуса круговых кривых можно воспользоваться лекалами. Прикладываются лекала со стороны угла и выбирается соответствующий радиус R круговой кривой. Для изготовления лекала строится часть окружности необходимого радиуса с учетом масштаба (прил. 3).

85

Таблица 4.2

Ведомость расчета элементов кривых

ВУ – вершина угла поворота трассы. Пикетажное значение вершины угла поворота снимается с карты при нанесении пикетов (см. рис. 4.6).

Рис. 4.6. Разбивка пикетажа по линии магистрального хода

4.7. Разбивка пикетов по магистральному ходу

По прямым участкам магистрального хода разбивается пикетаж. Пикетажное расстояние составляет 100 м, в масштабе карты это 1 см.

Этим раствором измерителя намечаются пикеты по оси трассы от начала трассы НТ до угла поворота (рис. 4.6). Точка начала трассы НТ обозначается ПК0. После угла поворота по новому направлению трассы откладывается домер Д и от него откладывается оставшаяся часть расстояния до следующего пикета.

Пример.

Измеряется расстояние от ПК4 до ВУ1. Получилось 56,00 метра. Т.о. пикетажное значение первой вершины угла равно ВУ1=ПК 4+56,00.

На новом направлении трассы за вершиной угла поворота откладывается величина домера Д1. Считается, что его конец имеет то же пикетажное значение, что и вершина угла ВУ1. От конца домера от-

87

кладывается расстояние, являющееся дополнением до полного пикетажного расстояния, т.е. до 100 м (100 – 56,00 = 44,00 м). Отмеряется это расстояние (44,00 м), обозначается на оси трассы следующий пикет (ПК5) и продолжается разбивка пикетажа до следующего поворота или до конца трассы КТ.

От вершины угла поворота в обе стороны строится величина, равная тангенсу Т. Получаются точки начала (НКК) и конца круговой кривой (ККК) (рис. 4.7). В этих точках восстанавливаются перпендикуляры, которые, пересекаясь, дают точку О – центр кривизны. Из этого центра проводится кривая от начала кривой НКК до конца кривой ККК.

Пикеты с тангенсов переносятся на кривую, сохраняя расстояния между ними.

4.8. Вычисление пикетажных значений главных точек кривых

Вычисляются пикетажные значения главных точек круговых кривых. К главным точкам относятся: начало круговой кривой (НКК), середина круговой кривой (СКК), конец круговой кривой (ККК). Расчет пикетажных значений ведется с использованием элементов круговой кривой по формулам:

ПкНКК = ПкВУ – Т; ПкККК = ПкНКК + К.

Контрольные вычисления:

ПкКК = ПкВУ +Т – Д; ПкСКК = ПкНКК +0,5К; ПкККК = ПкСКК + 0,5К; ПкККК = ПкНКК +2Т – Д.

Например: угол поворота трассы равен = 20 45 , радиус круговой кривой R = 600 м, вершина угла поворота ВУ = 4+56,00 м.

Элементы круговой кривой: тангенс: Т = 109,85 м; кривая: К = 217,18 м; биссектриса: Б = 9,97 м; домер: Д = 2,52 м.

Вычисления пикетажных значений выполняются в табл. 4.3.

88

где ВУ1–ВУ2 и НТ–ВУ1 – дирекционные углы прямых участков трассы после вершины поворота и до следующей вершины поворота; ПР и ЛЕВ – углы поворота трассы, правый и левый.

Все результаты вычислений дирекционных углов заносятся в таблицу 4.4.

Таблица 4.4 Ведомость вычисления дирекционных углов прямых участков трассы

4.10. Контроль длины трассы

После разбивки пикетов и вычисления элементов кривых выполняется контроль выполненных работ. Для этого суммируются длины прямых участков и длины кривых. Общая длина трассы должна быть равна полученной сумме. Все вычисления сводятся в табл. 4.5.

4.11. Определение отметок пикетов и плюсовых точек

Составляется ведомость фактических отметок пикетов и плюсовых точек. Плюсовыми точками на трассе являются: НКК, ВУ, ККК, пересечение оси трассы с контурами (реки, дороги, границы угодий) и рельефные точки (характерные перегибы рельефа местности). Отметки определяются на карте по горизонталям с точностью 0,01 м и составляется ведомость (табл. 4.6).

90