геодезия конспект лекций
.pdfРазбивка состоит в обозначении на местности всех характерных точек полотна дороги.
На прямолинейном участке поперечники разбивают через 20-30 м, а также на перегибах местности. Для этого в створе оси трассы разбивают плюсовые точки, осевые точки поперечников (рис. 181). Разбивают поперечники вправо и влево от осевых точек.
Рисунок 181 - Разбивка поперечников
На круговых кривых (закруглениях трассы) поперечники разбивают через 10-20 метров в зависимости от радиуса кривой (рис. 182). Поперечники должны располагаться по направлению центральной кривой, т.е. перпендикулярно касательной к кривой в точке поперечника. Направление на центр задается по биссектрисе угла γ.
Рисунок 182 - Определение направления поперечного профиля на кривой
В осевой точке кривой измеряют угол γ между хордами, соединяющими эту точку с двумя соседними. Делят угол γ на две части и строят биссектрису. На этой биссектрисе разбивают поперечник.
Разбивка поперечников в насыпи.
При разбивке поперечников в насыпи (рис.183-184) на местности закрепляют положение осевой точки О’, проекции бровок А’, А1’ и подошвы насыпи С, C’. Если поперечный уклон местности не больше 3-4 градусов, то можно принять:
O' A1 '= O' A'= B / 2,
A'C = A1 'C1 = mh,
где В - проектная ширина дорожного полотна, h - высота насыпи,
Б О' = l |
|
|
|
||||||
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
O' Б = l2 |
|
|
|
||||||
O' Б |
= |
|
|
|
O' Б' |
||||
sin β |
|
|
|
sin(180°-(γ + β )) |
|
||||
l2 = |
|
( B |
2 |
+ D + m×h )× sin β |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
sin( β + γ ) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
l1 = |
( B |
2 |
+ D + m×h )× sinβ |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
sin( β -γ ) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
2.1.1. Геодезическое обеспечение проектирования и строительства автомобильных и железных дорог
2.1.2.1. Дорожные изыскания
Различают следующую классификацию дорог в зависимости от значения в общей транспортной сети и интенсивности движения: автомобильные дороги и железные дороги.
Автомобильные дороги в свою очередь разделяют на 5 категорий:
♦I - II категории - это автомагистрали общегосударственного и республиканского значения, связывающие важнейшие экономические районы страны и крупные центры. На дорогах I категории суточная интенсивность движения составляет свыше 6 тысяч автомобилей при основной расчетной скорости 150 км/ч, они имеют по
четыре и более полос движения с разделительной полосой между разными направлениями движения. На дорогах II категории суточная интенсивность движения принимается от 3 до 6 тысяч автомобилей при расчетной скорости 120 км/ч и двух полосах движения.
♦Дороги III категории - республиканского и областного значения при интенсивности движения 1-3 тыс. автомобилей и основной расчетной скорости 100 км/ч.
♦Дороги IV-V категорий - это автодороги местного значения с небольшой интенсивностью движения и основной расчетной скоростью 80-60 км/ч.
Железные дороги подразделяются на три категории.
♦ К дорогам I категории относят железнодорожные магистрали первостепенного значения, обеспечивающие основные общегосударственные транспортные связи внутри страны и с зарубежными странами, наиболее грузонапряженные железные дороги с большими размерами перевозок (более 5 млн.т*км/(км в год)) и большой интенсивностью пассажирских перевозок (10 и более пар поездов дальнего следования в сутки при высоких скоростях движения 150 км/ч).
♦К дорогам II категории относят железнодорожные линии, обеспечивающие межрайонные грузовые и пассажирские перевозки, дороги со значительной грузонапряженностью и темпами роста перевозок при скоростях движения 120-100 км/ч.
♦Дороги III категории - это ж/д линии и ветки местного значения с небольшими размерами перевозок ( с грузонапряженностью до 2-3 млн.т*км/(км в год) и пассажирским движением до 3 пар поездов в сутки).
Технические условия проектирования дорог.
Основное требование, предъявляемое к дорожным трассам, - это плавность и безопасность движения с заданными скоростями. В связи с этим на автомобильных и
железных дорогах строго регламентируются максимальные руководящие уклоны и минимальные радиусы кривых (табл. 19).
На кривых небольших радиусов предельно допустимый уклон смягчают (уменьшают). На железных дорогах это смягчение уклона, выраженное в долях, определяется по формуле:
i = (12.2ϕ o ) / K,
где ϕ о и K - соответственно угол поворота в градусах и длина кривой в метрах.
|
Так как K = Rϕ рад = Rϕ о / ρo |
, где R - радиус кривой в метрах, |
ρо |
-радиан в |
|||||
градусах ( 57.3о ), то: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i = (12.2ρо) / R = 700 / R. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица19 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П А Р А М Е Т Р Ы |
|
Категория дорог |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
II |
III |
|
IV |
|
V |
|
АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ |
|
|
|
|||||
|
Наибольшие продольные уклоны |
30 |
40 |
50 |
|
60 |
|
70 |
|
|
(основные), %о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименьшие радиусы кривых |
в |
1000 |
600 |
400 |
|
250 |
|
125 |
|
плане (основные), м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименьшие радиусы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вертикальных кривых (основные), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м: |
|
|
15000 |
|
|
|
|
|
|
выпуклых |
|
25000 |
10000 |
|
5000 |
|
2500 |
|
|
вогнутых |
|
8000 |
5000 |
3000 |
|
2000 |
|
1500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ |
|
|
|
|
|
|||
|
Руководящие уклоны, %о |
|
15 |
15 |
20 |
|
- |
|
- |
|
Радиусы горизонтальных кривых |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
наибольшие |
|
4000 |
4000 |
4000 |
|
- |
|
- |
|
наименьшие рекомендуемые |
|
1200 |
800 |
600 |
|
- |
|
- |
|
Радиусы вертикальных кривых, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рекомендуемые |
|
10000 |
10000 |
5000 |
|
- |
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Например, при руководящем уклоне iр=20%o максимально допустимый уклон на кривой с радиусом R= 700 м следующий:
i = ip − i = 20 − (700:700) = 19% o
Площадки под станции и разъезды, а также крупные парки путей размещают, как правило, на прямых горизонтальных участках и только в трудных условиях допускают размещение разъездов и промежуточных станций на участках с уклонами, не превышающими 20 %о. В последнем случае кривые должны быть обращены в одну сторону, а радиусы кривизны составлять не менее 1000 м для магистральных дорог и 600 м для линий местного значения.
Очень часто применяется ландшафтное проектирование дорог - плавное
сопряжение элементов трассы и ее гармоничное сочетание с окружающей средой с учетом условий по охране природы.
Для ландшафтного проектирования в процессе изысканий производят дополнительную аэрофотосъемку, наземную стереосъемку сложных участков и другие работы, связанные с построением перспективы местности и ландшафтно-архитектурного плана.
При проектировании дорог обязательно нужно предусмотреть создание вдоль дорог постоянное геодезическое обоснование надлежащей точности и плотности. Такое обоснование следует развивать в период предпостроечных изысканий в виде теодолитно- нивелирных ходов повышенной точности. В плане предельные ошибки ходов не должны превышать 1:5000; по высоте невязки должны лежать в пределах:
fhпр е д. = 30L, м м,
где L - длина хода в км.
Технологическая схема дорожных изысканий:
1. Рекогносцировочные допроектные изыскания для технико-экономического обоснования проекта.
А) Дорожно-экономические изыскания:
∙изучение производительных сил района изысканий; выявление районов тяготения дороги, которые будут реализовать свои транспортные связи через проектируемую трассу;
∙определение на мелкомасштабных картах наиболее экономичного варианта трассы; примерные подсчеты интенсивности движения на ней;
∙расчет примерных технических характеристик дороги (категория, число полос движения для автодороги и путей для железной дороги, расчетная скорость движения и т.д.);
∙изучение условий по охране окружающей среды.
Б) Выбор основного направления дороги:
∙-камеральное трассирование вариантов по топографическим картам (М 1:50000,1:25000);
∙-составление на сложные участки фотосхем и фотопланов по имеющимся фотоматериалам ;
∙-изучение материалов геологической съемки и разведки прежних лет;
∙-обзорная аэрофотосъемка в масштабе 1:30000-1:40000 больших переходов и сложных участков;
∙-сравнение вариантов;
∙-составление технического задания на проектирование дороги.
2.Детальные проектные изыскания для разработки технического проекта дороги и всех сооружений на ней.
А)Выбор оптимального варианта дороги:
∙-аэрофотосъемка полосы вариантов в масштабе 1:10000-1:15000.
Перспективная и панорамная аэрофотосъемка для ландшафтного проектирования;
∙-построение на полосе трассирования плановой и высотной геодезической основы. Привязка аэрофотоснимков. Топографическое дешифрирование;
∙-инженерно-геологическая съемка и дешифрирование;
∙-развитие аналитической фототриангуляции;
∙-составление инженерно-геологических фотокарт и ландшафтно- архитектурных карт в масштабе аэрофотосъемки;
∙-камеральное трассирование и проектирование вариантов. Выбор
оптимальной трассы.
Б) Полевое обследование трассы и согласование:
∙-вынесение по контурам оптимальной трассы в натуру;
∙-крупномасштабные стереотопографическая и топографическая съемки площадок, переходов, станций, пересечений, сложных участков;
∙-крупномасштабная инженерно-геологическая съемка трассы. Гидрометрические работы на мостовых переходах, сбор сведений для расчета искусственных сооружений;
∙-согласование трассы с землепользователями и заинтересованными организациями.
3.Предпостроечные изыскания для составления рабочих чертежей.
А) Детальная разбивка трассы на местности:
∙полевое трассирование с разбивкой пикетажа и нивелированием;
∙дополнительная съемка в масштабе 1:500 - 1:1000 с высотой сечения рельефа 0.5 м мостовых переходов и сложных мест;
∙закрепление главных точек трассы.
Б) Построение постоянного геодезического обоснования вдоль трассы:
∙рекогносцировка хода на расстоянии 30-50 м от трассы и закрепление пунктов совмещенными ж/б знаками через 400-500 м;
∙проложение теодолитно-нивелирной магистрали повышенной точности.
В) Разведочные работы:
∙инженерно-геологическая разведка трассы;
∙геодезическая привязка геологоразведочных выработок и гидростворов;
∙детальная разведка карьеров строительных материалов, съемка карьеров. Г) Камеральная обработка материалов. Составление плана и профилей.
2.1.2.2. Восстановление дорожной трассы Перед началом строительных работ выполняют восстановление трассы:
∙инструментальное восстановление пикетажа с контрольным промером линий и углов и с детальной разбивкой кривых;
∙контрольное нивелирование по пикетажу с дополнительным сгущением сети рабочих реперов;
∙проверка осей искусственных сооружений;
∙закрепление трассы и осей искусственных сооружений с выносом знаков
крепления за пределы зоны земляных работ.
При восстановлении трассы может быть проведено некоторое ее корректирование и улучшение расположения на местности для уменьшения объема земляных работ и улучшения устойчивости отдельных сооружений.
Все изменения, внесенные при восстановлении трассы, передаются в проектную организацию.
Точность геодезических работ при восстановлении трассы должна быть не ниже точности этих работ на стадии детальных изысканий.
При восстановлении трассы производится отвод и закрепление на местности полосы отчуждения.
2.1.2.3. Разбивка земляного полотна Автодорожное полотно состоит из проезжей части, обочин, откосов и кюветов (рис.1).
Ширина проезжей части может быть 6 -15 м в зависимости от категории дороги. Для укрепления проезжей части с обеих сторон ее устраивают обочины шириной 2 - 3.75 м. К обочинам примыкают откосы. Линия, отделяющая обочины от откосов, называется бровкой дорожного полотна. Проектные высоты даются в продольном профиле по бровке.
Рисунок 188 - Дорожное полотно
2.1.2.4. Камеральное трассирование
Под трассой понимается пространственное положение взаимосвязанной с рельефом местности продольной оси проектируемого линейного сооружения.
Оптимальной для данного участка местности считается трасса, которая отвечает следующим условиям:
∙обеспечивает строительство и надежную эксплуатацию линейного сооружения с заданными характеристиками;