При нивелировании различают следующие точки:

а) связующие - общие точки для двух смежных станций; между этими точками превышения определяют дважды - по черным и по красным сторонам реек (превышение, полученное по черным сторонам реек, не должно отличаться от превышения, полученного по красным сторонам реек не более чем на +4 мм); на одной станции связующая точка является передней, а на следующей станции - задней;

б) промежуточные - характерные точки рельефа, на которых берут один отсчет только по черной стороне рейки;

в) иксовые, которые являются связующими точками и используются при больших перепадах высот, но на профиль их не наносят.

Контроль нивелирования трассы выполняют по невязке (разности между суммой измеренных превышений и их теоретическим значением), которая не должна превышать +30*?L мм, где L - длина хода в километрах.

При этом нивелирование можно выполнять одним из следующих способов:

1. Трассу нивелируют два раза одним прибором в прямом и обратном направлениях. Таким образом, образуют замкнутый нивелирный ход, в котором теоретическая сумма превышений между связующими точками равна нулю.

2. Прокладывают ход между реперами, высоты которых известны из нивелирования более высокого класса. Тогда, теоретическая сумма превышений будет равна разности высот конечного и начального реперов.

Работа и контроль на станции при техническом нивелировании. Источники погрешностей при нивелировании. Уравнивание превышений и вычисление высот связующих и промежуточных точек

Для технического нивелирования используют нивелиры Н-10, Н-3 и рейки РН-3, РН-10. Работу на станции выполняют в следующей последовательности:

1. На крайние точки A и В нивелируемой линии устанавливают рейки, и примерно на равном удалении от них - нивелир. Неравенство плеч на станции не должно превышать 10 м;

2. Нивелир приводят в рабочее положение, наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет по черной ее стороне ач;

3. Наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчеты сначала по черной, а затем по красной стороне bч и bк;

4. Наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет по красной стороне ак;

5. Если кроме крайних точек A и B необходимо определить высоты точек C1, C2,..., Cn промежуточных точек, то заднюю рейку последовательно устанавливают на эти точки и берут отсчеты C1, C2,..., Cn по черной стороне. При выполнении ответственных работ отсчеты на промежуточных точках производят по обеим сторонам рейки. При использовании уровенных нивелиров перед каждым отсчетом пузырек приводят в нуль-пункт;

6. Для контроля вычисляют разность нулей передней РОп=ак-ач и задней РОз=bк-bч. Расхождение разности нулей по абсолютной величине не должно превышать 5 мм;

7. На каждой станции вычисляют значения превышений, определяемых по черным и красным сторонам реек: hч=ач-bч, hк=ак-bк. Измерения считают выполненными правильно, если hч-hк<5 мм;

В техническом нивелировании расстояние от нивелира д реек не должно превышать 120 м. Высоту передней точки вычисляют по формуле НB=НA+h. Высоты промежуточных точек удобно вычислять через горизонт прибора (ГП). ГП - высота визирного луча над исходной уровенной поверхностью. ГП=НA+а=НB+b. Высоты промежуточных точек НCi=ГП-Ci.

Случайные и систематические погрешности при нивелировании возникают вследствие недостаточной точности нивелира и реек, неполной юстировки нивелира, влияния внешней среды и нарушении методики измерений.

Для уменьшения приборных погрешностей превышения рекомендуется измерять способом из середины по двум сторонам реек, а рейки удерживать отвесно на устойчивых предметах. Предельные расстояния от нивелира до реек ограничивают 100-120 м, погрешности измерений превышений на станции в этом случае не превысят 5 мм.

36..

Переходные кривые строят в том случае, если R<2000 м. При переходе автомобиля с прямолинейного участка на криволинейный и обратно возникает мгновенное изменение центробежной силы от 0 до F:

где V - скорость движения,

Р - вес автомобиля,

g - ускорение силы тяжести,

R- радиус круговой кривой.

При большой скорости движения, малом радиусе, большой массе автомобиля получают значительный удар колес автомобиля о дорожное покрытие. Чтобы избежать этих явлений на дорогах устраивают переходные кривые, имеющие переменный радиус кривизны от на прямолинейном участке до R на криволинейном участке. В результате удар заменяется последовательным увеличением давления колес на дорожное покрытие.

Переходные кривые (длиной l) строят наполовину за счет круговой кривой и половину за счет прямого участка. В результате, кривая удлиняется за счет переходных кривых, угол на участке кривой уменьшается на величину ,

где .

Устройство переходных кривых возможно только в том случае, когда < . В этом случае между концом и началом переходной кривой будет располагаться участок круговой кривой. При равенстве этих элементов конец переходной кривой будет началом второй переходной кривой. Перекрытие между собой этих переходных кривых недопустимо.

Серпантины

При проложении автомобильных дорог в горной местности, имеющей очень сложный рельеф, для получения заданных уклонов дороги устраивают особого вида кривые с Рис. 14. Симметричная серпантина с большими углами поворота, переходными кривыми что позволяет осуществить развитие линии с целью преодоления крутых подъемов и спусков на большом протяжении. Такие закругления называют серпантинами (рис. 14). Ввиду того, что угол поворота серпантин очень большой, кривую располагают не внутри угла, а снаружи его. Серпантины бывают двух основных видов:

I рода, у которых вспомогательные кривые расположены выпуклостями в разные стороны; они могут быть симметричными и несимметричными;

II рода, у которых вспомогательные кривые расположены в одну сторону; они могут быть полными – центр основной кривой смещен относительно вершины угла поворота и полусерпантинами-центр основной кривой расположен на линии, перпендикулярной к одной из сторон угла поворота.

Полная серпантина состоит из следующих основных элементов: основной кривой 5, ее радиуса R, центрального угла у, угла серпантины а, вспомогательных (обратных) кривых радиусом г. прямых вставок m между кривыми (основной и сопрягающих) тангенсов Г, угла (3 вспомогательной кривой, горловины 2 (расстояние между осями серпантины в самом узком месте петли).

Размеры радиусов основной кривой и вспомогательных кривых, длины прямых вставок и горловины серпантины подбирают в зависимости от нормативных, топографических, геологических и гидрологических условий местности.

Проектирование серпантины заключается в расчете ее элементов и в проверке возможности размещения земляного полотна на местности. При проектировании земляного полотна основное внимание уделяют обеспечению его устойчивости и созданию нормальных условий для движения транспортных средств.

СНиП П-Д.5-72 предусмотрены нормы проектирования элементов серпантин. Для расчета и разбивки серпантин разработаны специальные таблицы, облегчающие труд проектировщиков и строителей дорог.

37.

При проектировании автомагистралей большинство вертикальных кривых являются кривыми с равными касательными, то есть расстояние по горизонтали от центра до конца кривой одинаково в обоих направлениях. Вертикальные кривые с неравными касательными, которые являются теми же кривыми с равными касательными, соединенными друг с другом, используются весьма редко. В силу преобладающей распространенности мы ограничимся рассмотрением топологии вертикальных параболических кривых с равными касательным.

При проектировании автомагистралей величины уклонов несопряженных участков дороги обычно известны до начала расчета вертикальных кривых. Кроме того, расчетная скорость движения по автомагистрали, дальность видимости при остановке, и дальность видимости при принятии решения также уже известны. Первым этапом проектирования вертикальной кривой является расчет длины кривой, соответствующей проекции длины кривой на ось X (см. рис. 1,0 ниже). Поскольку дальность видимости при остановке всегда должна быть достаточной, длина кривой обычно зависит от дальности видимости при остановке. В определенных случаях, как и на любом другом участке автомагистрали, дальность видимости при принятии решения является более подходящим критерием дальности видимости. В подобных случаях дальность видимости при принятии решения и будет определять длину вертикальной кривой. Расчет длины вертикальной кривой несколько отличается для вертикальные кривых с наинизшей точкой и вертикальных кривых с наивысшей точкой, поэтому эти процедуры будут рассмотрены в данном разделе отдельно.

Предположим, вы уже рассчитали соответствующую длину (L) вашей кривой. Теперь вам, вероятно, понадобится построить фактическую кривую для проектной документации. При дальнейшем обсуждении будем использовать график, показанный на рис. 1,0,

На первом этапе построения профиля нашей кривой необходимо найти ее центр. Центром является воображаемая точка пересечения наших прямых, которые должна связать переходная кривая. Иными словами, проведем прямые, являющиеся касательными к кривой и найдем их точку пересечения, которая обычно называется точкой пересечения в вертикальной плоскости (VPI).

Вершина кривой в вертикальной плоскости (VPC) и точка касания кривой в вертикальной плоскости (VPT) расположены на расстоянии L/2 по горизонтали от точки пересечения в вертикальной плоскости VPI. Точку VPC обычно называют началом вертикальной кривой и она находится на входном участке трассы, примыкающем к кривой. Точка VPT является концом вертикальной кривой и она находится в месте примыкания кривой к выходному участку трассы. Иными словами, точки VPC и VPT точками начала и конца вертикальной кривой на трассе.

После нахождения точек VPI, VPC и VPT можно приступать к построению самой кривой. Уравнение, описывающее высоту каждой точки параболической вертикальной кривой с равными касательными, записывается следующим образом:

Y = VPCy + B ´ x + (A ´ x2)/(200 ´ L)

где:

Y = высота кривой на расстоянии x от точки VPC (в футах);

VPCy = высота точки VPC (в футах);

B = уклон входного участка трассы, т.е. трассы, проходящей через точку VPC;

A = изменение уклона на сопрягаемых сегментах (для диапазона от 2% до –2% величина изменения составит –4% или –4);

L = дина кривой (в футах);

x = расстояние по горизонтали от точки VPC (в футах) (изменяется на графике от 0 до L).

Теперь мы располагаем всеми данными для построения простой вертикальной кривой с равными касательными. Описанная выше процедура применима как для вертикальных кривых с наинизшей точкой, так и для вертикальных кривых с наивысшей точкой.