3.2.2 Обработка журнала нивелирования трассы

Данные нивелирования трассы дороги приведены в таблице 3. Из таблицы 2 переписать в таблицу 3 данные станций 5 и 9, отметки реперов. При нивелировании использованы двусторонние рейки.

Обработку данных нивелирования рекомендуется "выпол­нять в следующем порядке:

1. Обработать страницы журнала:

а) вычислить для каждой станции превышения h_ч и h_к передних точек над задними

h_ч = а_чb_ч, h_к=a_кb_к ,

где а_ч и а_к — отсчеты по черной и красной шкале задней рей­ки;

b_ч и b_к — то же, передней рейки.

Полученные превышения записать с их знаками в журнал против передних отсчетов. Для превышений h_ч и h_к должно соблюдаться условие |h_чh_к| = ±5 мм.

б) вычислить для каждой станции среднее превышение

h_ср =0,5 (h_ч+h_к ) .

в) вычислить отметки связующих точек по формуле:

H_посл ⁼ H_пр + h_ср ,

где H_посл и H_пр — отметки последующей и предыдущей свя­зующих точек. Отметки записать в журнал против номеров точек;

г) произвести постраничную проверку вычислений по формулам:

Σа_{ч, к} – Σb_{ч, к} = Σh_{ч, к} = 2Σh_ср = 2 ( H_к H_н );

В этих формулах Σа_{ч, к} и Σb_{ч, к} — суммы задних и перед­них отсчетов по черной и красной шкалам реек на данной странице, Σh_{ч, к} — сумма превышений, вычисленных по ука­занным отметкам; H_к, H_н — отметки конечной и начальной точек на странице.

В случае несоблюдения приведенных равенств необходи­мо проверить вычисления и устранить ошибки;

д) для станций, где имеются промежуточные точки, вы­числить отметку горизонта нивелира:

H_г = H_зад + а_{ч ,}

где H_зад – отметка задней точки на станции. Значение H_г записать в строку задней точки;

е) вычислить отметки промежуточных точек H_пром по фор­муле

H_пром ⁼ H_г с,

где с – отсчет по рейке на промежуточной точке. Записать H_пром в журнал.

Через горизонт нивелира можно вычислять и отметки свя­зующих точек. Отметка передней точки на станции H_пер = H_г b_ч.

ж) вычислить фактическую ΔH_ф и допустимую ΔH_д вы­сотные невязки нивелирного хода по формулам

ΔH_ф = H_{в. реп 2} H_{з. реп 2} , ΔH_д = 100 мм,

где H_{в. реп 2}, H_{з. реп 2} вычисленная в журнале и заданная (см. табл. 4) отметки репера № 2;

L — длина нивелирного хода, км.

Длину хода от репера № 1 до репера № 2 принять рав­ной 1,6 км (считая суммарную длину привязочных ходов от репера № 1 до ПК 0 и от ПК 12 до репера № 2 равной 400 м).

Фактическую невязку сравнить с допустимой. Если со­блюдается условие ΔH_ф ≤ ΔH_д, можно использовать вычис­ленные отметки точек для построения продольного профиля дороги не производя увязки отметок, что допускается при коротких ходах технического нивелирования.

3.2.3 Составление продольного профиля лесовозной дороги

Продольный профиль следует вычертить на листе милли­метровой бумаги шириной 297 мм (по высоте чертежа) в мас­штабах 1:2000 для горизонтальных расстояний и 1:200 – для высот (отметок точек). В данной работе на чертеже про­дольного профиля приводятся только геодезические данные, относящиеся к трассе дороги. Порядок нанесения других данных (геологического разреза, водоотводов, искусствен­ных сооружений и др.) излагается в курсе «Проектирование, строительство и эксплуатация лесовозных дорог».

Профиль вычерчивают разными цветами или же одним черным цветом. В первом случае все существующие объекты и относящиеся к ним данные (отметки земли и соответствую­щие им ординаты, линия вертикального разреза поверхности земли, пикетаж, расстояния) изображают черным цветом, а проектируемые (проектную линию, проектные и рабочие отметки, уклоны, длины элементов профиля, условный план трассы, километровые знаки) – красным, ординаты точек ну­левых работ и надписи на них — синим цветом. Толщина ли­ний на чертеже – 0,2 мм, для проектной линии, ее ординат и плана трассы – 0,5 мм, высота цифр и букв – 2,53,0 мм. Чертеж может быть выполнен шариковой ручкой (но не фло­мастером) с соответствующим цветом пасты.

Образец про­дольного профиля приведен на рисунке 2.

Рекомендуется следующий порядок построения продоль­ного профиля дороги.

1. В нижней части листа миллиметровой бумаги начер­тить сетку профиля, то есть горизонтальные линии, образую­щие графы 1—5, строго соблюдая указанные на образце расстояния между линиями.

2. Обозначить пикеты и километры. Начальный пикет (пикет 0) разместить на вертикальной утолщенной линии миллиметровки.

3. Начертить условный план дороги, используя данные расчетов плана. Кривые углов поворота вправо изображают выше линии, соответствующей прямым направлениям, кри­вые углов поворота влево—ниже линии. Для прямых участков указать их длины и румбы, для кривых — их элементы (радиус R, угол поворота , тангенс Т, длину кривой К). У начала и конца кривых выписать расстояния до ближайшего предыдущего пикета (см. рис. 2).

4. Графу «Ситуация» заполнить, используя данные схемы ситуации вдоль трассы дороги.

5. Перенести отметки земли по оси дороги из журнала нивелирования в соответствующую графу сетки, округляя их до сотых долей метра.

6. По отметкам земли на пикетных и плюсовых точках вычертить вертикальный разрез маетности по оси дороги, от­кладывая высоты точек в масштабе 1:200. Для этого соседним сантиметровым горизонтальным ли­ниям миллиметровки присвоить отметки, кратные 5 м (15, 20, 25 30) с таким расчетом, чтобы .самая низкая точка зем­ли отстояла от верхней линии сетки на 4—5 см. Далее нане­сти точки земной поверхности по их отметкам. Соединив эти точки, изобразить профиль земной поверхности вдоль трас­сы дороги ломаной линией. От каждой точки провести вер­тикальные линии (ординаты) до верхней линии сетки.

7. Нанести на профиль проектную линию, изображаю­щую бровку земляного полотна. Проектная линия на про­филе представляет собой ломаную, отрезки которой между смежными точками перелома называются элементами про­филя. Каждый элемент характеризуется уклоном и длиной.

Выбор целесообразного положения проектной линии яв­ляется сложной технико-экономической задачей, решение ко­торой в полном объеме рассматривается в курсе «Проекти­рование, строительство и эксплуатация лесовозных дорог*. В данном случае выбор положения проектной линии следует произвести упрощенно, - исходя из соблюдения следующих требований:

1) на пикете 0, в месте примыкания проектируемой до­роги к существующей, проектную отметку рекомендуется принять равной или близкой к отметке земли.

В пределах проектируемого участка длиной 1,0 км должно быть 3—4 элемента профиля с разным уклоном;

2. проектные уклоны не должны превышать величины в 30 (0,030);

3. положение элементов профиля надо выбирать так, чтобы не требовалось устройства высоких насыпей и глубо­ких выемок (чтобы объем земляных работ не был значитель­ным).

Проектную линию рекомендуется нанести на весь участок (1,0 км), а затем последовательно определить уклоны каж­дого элемента.

Уклон элемента i можно вычислить по формуле

,

где H_к — отметка конечной точки элемента, определяемая графически с использованием сетки миллиметровки и верти­кального масштаба (с точностью ±0,5 мм на чертеже, чему соответствует ±0,25 м);

H_н — отметка начальной точки эле­мента, или вы­численная при расчете предыдущего элемента;

d — длина эле­мента.

Например, для первого элемента (см. рисунок 2.)

,

Полученное значение уклона необходимо округлить до ты­сячных долей (в примере i = 0,014= 14% ) и занести в графу «Уклоны», где также указать длину элемента.

8. Вычислить проектные отметки в пределах рассматри­ваемого элемента профиля.

Проектные отметки вычисляют по формуле

H_п=H_н+id,

где Н_п — определяемая отметка;

Н_н — отметка начальной точки элемента профиля; d — расстояние от начальной точки элемента до точки, в которой определяется отметка; i — ук­лон элемента, выраженный десятичной дробью, подставляет­ся в формулу с его знаком.

Вначале рекомендуется вычислить отметку конечной точ­ки элемента и сопоставить результат с графическим положе­нием точки. При отсутствии расхождения, вычислить проект­ные отметки для всех остальных точек, расположенных в пре­делах данного элемента, Далее перейти к расчету следующего элемента.

9. Вычислить рабочие отметки h_р (высоты насыпей и глу­бины выемок):

h_р = Н_пр H_з,

где Н_пр —проектная отметка в точке; H_з — отметка земли в той же точке.

Высоты насыпей (h_р >0) записывают над проектной ли­нией, глубины выемок (h_р <0) —под ней.

10. Определить положение точек нулевых работ – расстоя­ние X от пикета или плюсовой точки до точки нулевых работ (рис. 3) вычисляют по формуле:

,

где h₁ и h₂ — рабочие отметки в точках, между которыми на­ходится точка нулевых работ;

d — расстояние между этими точками.

Округленные до целых долей метров значения X и d - X пишут слева и справа от штриховой линии, представляющей собой перпендикуляр, опущенный из точки нулевых работ на верхнюю линию сетки.

11. Оформить профиль в соответствии с образцом (см. рисунок 3) и приведенными выше указаниями.

12. Оформить план трассы в соответствии с образцом (см. рисунок 4).

Рисунок 1 - Схема определения расстояний до точек нулевых работ

Рисунок 2 – Пикетажный журнал

Рисунок 3 – Продольный профиль трассы

Рисунок 4 – План трассы проектируемой автодороги

Таблица 1 - Выписка из ведомости углов поворота, прямых и кривых
Номер варианта	1-я кривая							2-я кривая							Наблюден-ный румб первого прямого участка трассы
	вершина угла поворота		величина угла поворота				ради-ус кри-вой, м	вершина угла поворота		величина угла поворота				ради-ус кри-вой, м
			вправо		влево					вправо		влево
	ПК	+, м	o	'	o	'		ПК	+, м	o	'	o	'
1	3	20,30	26	34			100	7	60,20			15	40	300	СЗ : 34o00'
2	3	60,10			17	16	300	7	10,30	42	16			200	ЮВ : 28o20'
3	4	80,15	35	28			200	8	20,10			16	50	300	ЮВ : 42o28'
4	3	46,20			21	39	200	7	40,00	18	20			200	ЮЗ : 68o16'
5	4	35,00	19	56			300	8	46,50			17	30	300	ЮЗ : 58o28'
6	5	10,35			27	36	400	8	10,30	16	36			200	СЗ : 24o40'
7	3	56,26	36	16			200	7	60,00			42	20	300	СЗ : 58o00'
8	2	45,18			19	14	200	6	10,20	23	30			200	СВ : 22o20'
9	4	60,50	42	35			200	8	30,00			16	28	300	ЮВ : 48o00'
10	4	40,00			29	10	300	8	50,00	18	8			300	ЮЗ : 38o10'
11	4	70,25	38	14			300	7	20,40			38	10	200	ЮВ : 52o20'
12	3	80,56			18	32	400	7	30,20	24	28			200	ЮЗ : 26o15'
13	4	40,50	20	18			200	8	70,50			16	30	300	СЗ : 65o28'
14	5	64,10			24	26	200	8	20,40	14	42			200	СВ : 27o25'
15	4	76,20	32	24			400	7	80,30			39	28	200	ЮВ : 45o40'
16	3	56,26	36	16			200	7	60,00			42	20	300	СЗ : 58o00'
17	2	45,18			19	14	200	6	10,20	23	30			200	СВ : 22o20'
18	4	60,50	42	35			200	8	30,00			16	28	300	ЮВ : 48o00'
19	4	40,00			29	10	300	8	50,00	18	8			300	ЮЗ : 38o10'
21	4	70,25	38	14			300	7	20,40			38	10	200	ЮВ : 52o20'
22	3	80,56			18	32	400	7	30,20	24	28			200	ЮЗ : 26o15'
23	4	40,50	20	18			200	8	70,50			16	30	300	СЗ : 65o28'
24	5	64,10			24	26	200	8	20,40	14	42			200	СВ : 27o25'
25	4	76,20	32	24			400	7	80,30			39	28	200	ЮВ : 45o40'
26	4	70,25	38	14			300	7	20,40			38	10	200	ЮВ : 52o20'
27	3	80,56			18	32	400	7	30,20	24	28			200	ЮЗ : 26o15'
28	4	40,50	20	18			200	8	70,50			16	30	300	СЗ : 65o28'
29	5	64,10			24	26	200	8	20,40	14	42			200	СВ : 27o25'
30	4	76,20	32	24			400	7	80,30			39	28	200	ЮВ : 45o40'

Таблица 2 – Исходные данные

№ варианта	Отсчеты для станции 5		Отсчеты для станции 9		Rpн, м	Rpк, м
	Задние	Передние	Задние	Передние
1	2	3	4	5	6	7
	1355 6036	0835 5518	1250 5933	0740 5421	43,543	47,239
	1270 5951	0631 5313	1774 6457	0991 5673	39,126	43,212
	1701 6383	0379 5060	1308 5991	1774 6455	41,854	45,383
	0987 5670	1217 5898	1907 6588	2237 6918	49,632	51,733
	0798 5481	0392 5074	1231 5913	1909 6590	51,534	53,924
	2231 6912	1677 6360	0771 5454	1207 5888	46,864	49,649
	2893 7576	0814 5495	0938 5620	1203 5885	43,654	48,135
	1377 6058	2714 7395	1187 5869	2701 7382	56,876	56,679
	1517 6199	0799 5480	2117 6799	1099 5782	45,543	49,899
	1312 5994	1927 6608	2281 6964	0371 5052	52,374	56,295
	1097 5779	0515 5198	2117 6799	0555 5236	38,527	43,334
	1391 6074	0773 5456	0971 5653	1412 6094	45,853	48,656
	2073 6756	1078 5759	1505 6187	2217 6900	38,945	41,857
	0731 5412	1414 6097	1307 5990	0681 5364	56,867	59,428
	1278 5960	0997 5678	1524 6206	1703 6384	34,547	37,277
	1795 6477	0339 5022	1333 6015	1714 6395	43,974	47,717
	1908 6591	0830 5511	2101 6784	1328 6009	56,075	60,592
	1256 5938 2	0844 5526 3	0933 5616 4	1424 6106 5	38,832 6	41,415 7
	1377 6060	0553 5234	1215 5897	1917 6599	52,054	54,796
	2020 6702	1427 6108	0838 5519	2001 6683	46,875	48,921
	1276 5958	0278 4958	2112 6794	1425 6108	64,743	69,047
	2165 6849	2854 7537	2544 7226	1397 6078	43,634	46,760
	0865 5548	2076 6757	0433 5115	1496 6179	34,653	35,046
	0356 5037	1854 6534	1654 6337	2435 7116	32,643	32,984
	0654 5337	0243 4926	0654 5337	1433 6113	54,464	56,722
	2867 7548	1765 6447	1332 6012	2546 7228	43,456	45,967
	1255 5937	2533 7214	0554 5236	1576 6259	53,743	54,107
	0875 5557	2321 7004	1445 6128	2564 7247	33,536	33,588
	1764 6445	2434 7114	0653 5336	2343 7024	45,432	45,743
	1234 5916	0324 5005	1332 6015	0532 5213	34,946	39,325

Таблица 3 – Журнал технического нивелирования трассы

№ стан-ции	Наблюдаемые точки	Отчеты			Превышения				Горизонт инструмента, м	Отметки, м	Примеч.
		Задние, a	Передн, b	Промеж.	Вычисленные		Средние
					+	-	+	-
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	Rpн ПК0	1655 6338	0976 5658
2	ПК0 +72 ПК1 +30 +68	1400 6081	1148 5832	0815 1394 0532
3	+68 ПК2 ПК3	1386 6068	1670 6354	1390
4	ПК3 Х	0438 5119	1999 6680
Постраничный контроль:
1) ; 2) .

продолжение таблицы 3

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
5	Х +70	см. табл. 2	см. табл. 2
6	+70 ПК4 +60 ПК5	0346 5029	2615 7300	0580 1492
7	ПК5 +20 +67 +80 Ур. воды ПК6	1050 5733	0647 5329	1830 2205 1506 2520							Глубина реки 2,1 м.
8	ПК6 +50	2545 7227	0421 5105
Постраничный контроль:
1) ; 2) .

продолжение таблицы 3

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
9	+50 ПК7	см. табл. 2	см. табл. 2
10	ПК7 +31 ПК8 +48 +80 Л+15 П+6 П+15 ПК9	1533 6214	0330 5014	0672 0652 1400 1190 2785 0774 0445
11	ПК9 ПК10	2816 7500	0400 5082
12	ПК10 Rpк	1311 5994	1628 6311
Постраничный контроль:
1) ; 2) .

Таблица 4 -Ведомость углов поворота, прямых и кривых (с примером оформления)
Н п омер угла поворота	Вершина угла		Величина угла поворота		Элементы кривой в метрах					Начало кривой		Конец кривой		Длина прямой вставки между кривы-ми, м	Расстоя-ние между верши-нами углов, м	Румбы прямых участков
	ПК	+	влево	вправо	R	T	K	D	B	ПК	+	ПК	+			измерен-ные	вычис-ленные
	0	00,00				Начало трассы								245,84	340,06	ЮВ : 65о00'
						94,22	176,10	12,33	21,08	2	45,84	4	21,94
1	3	40,06		50о27'	200									154,64	379,85		ЮВ : 14о33'
						131,00	231,95	30,05	39,08	5	76,58	8	08,53
2	7	07,58	66o27'		200									391,47	522,47		ЮВ : 81о00'
-	ПК	00,00				Конец трассы
∑	-	-	66o27'	50о27'	-	225,22	408,05	42,38	-	-	-	-	-	791,00	1242,39	-	-

Проверки: 1. Сумма углов вправо минус сумма углов влево равна разности азимутов конечного и начального участков трассы

2. Сумма прямых и кривых равна длине трассы по пикетажу

3. Сумма прямых плюс удвоенная сумма тангенсов равна сумме расстояний между вершинами углов

4. Сумма расстояний между вершинами углов минус сумма домеров равна длине трассы по пикетажу

14