Общие сведения о геодезических изысканиях трасс линейных сооружений

Трассойназывается ось проектируемого сооружения линейного вида, обозначенная и закрепленная на местности или нанесенная на карте, фотоплане или цифровой модели местности. Основными элементами трассы являются план - ее проекция на горизонтальную плоскость и продольный и поперечный профили – вертикальные разрезы вдоль и поперек проектируемой линии сооружения.

Основная задача инженерно-геодезических изысканий для проектирования сооружений линейного типа, независимо от их назначения, сводится к определению на местности положения оси сооружения (трассы) в плане и по высоте, такие работы называются полевым трассированием.

Полевое трассирование начинается с определения и закрепления на местности планового положения оси сооружения. Главные ее точки, к которым относятся начало и конец трассы, вершины углов поворота, точки пересечения с осями различных сооружений, закрепляются специальными геодезическими знаками.

После перенесения на местность главных точек по трассе прокладывают теодолитный ход, который разбивается с помощью пикетов на стометровые отрезки. Пикеты закрепляются деревянными кольями, забиваемыми вровень с землей. Начало трассы обозначаются пикетом с номером 0, в результате чего номер каждого обозначает число сотен метров трассы от ее начала. Характерные точки рельефа, встречающиеся между пикетами, отмечаются плюсовыми точками, на которых указываются расстояния до ближайшего заднего пикета. Плюсовые точки предназначены для уточнения рельефа между пикетами. При разбивке пикетажа ведется полевой пикетажный журнал, в котором помимо пикетов и плюсовых точек наносится ситуация при трассовой полосы. Для съемки рельефа в при трассовой полосе производится разбивка поперечников перпендикулярно трассе. Теодолитный ход пролагается от репера № 1 до репера № 2, которые находятся за пределами трассы, с целью получения исходной отметки и контроля нивелирования.

Нивелирование производится геометрическим методом “из середины”по черной и красной сторонам реек. Отсчеты на плюсовые точки, расположенные на продольной оси и поперечниках, берутся только по черной стороне рейки.

Все отсчеты записаны в соответствующие графы журнала технического нивелирования.

1.Обработка журнала технического нивелирования

Результаты нивелирования, приведенные в задании, переписываются в соответствующие графы чистого бланка журнала технического нивелирования. Отсчеты, сделанные на одной и той же станции, необходимо записать на одной странице. Если результаты наблюдений не умещаются на одной странице, то они целиком переносятся на следующую страницу журнала.

Для вычисления превышений h между связующими точками на станции необходимо из отсчетов по рейке на заднюю точку вычесть отсчеты по рейке на переднюю. Например, на первой станции задней точкой является точка Рп1, а передней – ПК0. Следовательно:h_ч = а_ч – в_ч. h_кр= а_кр - в_кр,

где а_ч, а_кр – отсчеты по черной и по красной сторонам рейки на заднюю точку, в_ч, в_кр – отсчеты по черной и красной сторонам рейки на переднюю точку соответственно. Для первой станции, например:

h_ч = 1622 –1206 = 416 (мм);

h_кр=6406–5988=418 (мм)

Разность в значениях вычисленных превышений не должна превышать по абсолютной величине5 мм. Если условие выполняется, то превышения записываются в столбец “превышения” журнала технического нивелирования с учетом отрицательного знака в его правую половину, а затем вычисляется среднее превышение по следующей формуле:

Средние превышения с учетом знака записываются в соответствующие столбец “средние превышения”.

Далее производится постраничный контроль по формуле:

∑а – ∑в = ∑h_выч =2∑h_ср,

где: ∑а — сумма всех задних отсчетов

∑в — сумма всех передних отсчетов

∑h_выч — сумма всех вычисленных превышений

∑h_ср — сумма всех средних превышений

При этом контроле возможно незначительное расхождение со средними превышениями из-за округления.

Вычисляем невязку нивелирного хода:

h_теор. = Н_реп2 – Н_реп1

h_теор. = 148,630 – 146,619 = 2,011 (м)

∑h_ср = h_пр = 2008 (мм)

f_h = h_пр - h_теор. = - 3 (мм)

Допустимое значение невязки вычисляется по следующей формуле:

f_{h доп} =±50ммLгде L – длина хода, выраженная в километрах (0,8 км)

f_{h доп} =±45 мм

Если f_h ≤ f_{h доп}, то производят увязку нивелирного хода, с этой целью вычисляют поправки V_h по формуле:

где N — число станций в нивелирном ходе. В нашем случае невязка f_h = - 3 (мм). Мы распределяем ее с обратным знаком следующим образом: прежде всего вводим поправки V_h = 0,5 мм в те средние превышения, которые являются нецелыми числами ( +186,5; -2177,5; +558,5; +666,5), оставшуюся поправку V_h = 1 мм вводим в любое среднее превышение.

Исправленные значения превышений вычисляется по следующей формуле:

h_испр.i = h_ср.i ± V_{h i}

Значения исправленных превышений заносятся в столбец “Исправленные превышения” в соответствующие строки.

Контроль ввода невязок в данном случае заключается в том, чтобы:

∑h_испр. = h_теор.

Отметки точек вычисляются по формуле:

Н_i+1 = H_i + h_испр.i

где: Н_i+1 и H_i отметки соответственно последующей и предыдущей точек.

Пример: H_ПК0 = H_Рп1 + h_испр.i = 146,619 + 0,417 = 147,036 (м)

На последнем этапе обработки журнала технического нивелирования трассы вычисляются отметки всех промежуточных точек, для чего определяется значение горизонта инструмента H_Г.И. для тех станций, на которых наблюдались плюсовые точки и точки поперечника.

H_Г.И.=H_А+а_ч=H_В+в_ч где а_ч и в_ч — отсчеты по черной стороне рейки, соответственно на заднюю точку А и переднюю точку В на станции, H_А и H_В —отметки задней и передней точек.

Отметки промежуточных точек находятся следующим образом:H_С=H_Г.И.–с где с — отсчет по черной стороне рейки на промежуточную точку.