Общие сведения о геодезических изысканиях трасс линейных сооружений

Трассой называется 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, например, ПК 3 + 10. 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 (см. Табл. 1), который приводится в задании на выполнение расчетно-графической работы.

Порядок выполнения задания

1. Обработка журнала технического нивелирования

2. Построение продольного профиля. 3. Построение профиля поперечника. 4. Проведение проектной линии. 5. Оформление работы.

1.Обработка журнала технического нивелирования

Результаты нивелирования, приведенные в задании (см. приложение 1), 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.

Обработка результатов начинается с проверки полевых вычислений в нивелирном журнале. Для этого проводится постраничный контроль. На каждой странице журнала подсчитывается сумма отсчетов по задним рейкам Σa, сумма отсчетов по передним рейкам Σb и алгебраическая сумма средних превышений Σh_ср.

Тогда

.

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.

Разность в значениях вычисленных превышений не должна превышать по абсолютной величине 5мм. Если условие выполняется, то превышения записываются в столбец «превышения» журнала технического нивелирования с учетом отрицательного знака в его правую половину (см. табл.1), а затем вычисляется среднее превышение по следующей формуле:

Средние превышения с учетом знака записываются в столбец “средние превышения” (см. табл..1).

Далее определяем невязки в превышениях нивелирного хода. Так как ход разомкнутый, то

,

где Σh_ср – сумма средних превышений по всему ходу; H₁ и H₂ – отметки начального и конечного реперов.

Предельная невязка хода технического нивелирования не должна превышать

или ,

где L – длина нивелирного хода в километрах; n – число станций.

Допустимую невязку распределяют с обратным знаком поровну в превышения каждой станции или на сумму превышений пропорционально длине ходов с округлением до одного миллиметра. Сумма поправок должна быть равна невязке с противоположным знаком. Сумма исправленных превышений должна быть равна нулю для замкнутого нивелирного хода и равна разности отметок конечного и начального реперов для разомкнутого хода.

После этого вычисляют отметки связующих точек по формуле

H_i=H_i-1+h_ср,

т. е. отметка последующей точки равна отметке точки предыдущей плюс превышение между ними. Значение отметки заносится в журнал технического нивелирования в столбец «отметки» (табл.1).

Отметки промежуточных точек (рис. 1) вычисляются при помощи горизонта прибора. Отметка промежуточной точки C будет

,

где ГИ – горизонт прибора; c – отсчет по рейке на точке C.

Рис. 1. Схема нивелирования промежуточных точек

Таблица 1. Журнал технического нивелирования (пример).

№ ст.	Пикеты	Отсчеты по рейке			Превышения			ГИ	Н
		Задние	Передние	Промежуточные	Вычисленные	Средние	Исправленные
1	Рп.1 ПК 0	0920 5605	2120 6807		-1200 -1202	-1201	-1201		48.213
2	ПК 0 ПК 1	2342 7027	1148 5835		+1194 +1192	-1 +1193	+1192		47.012
3	ПК 1 ПК 2	0366 5050	1182 5864		-0816 -0814	-0815	-0815		48.204
4	ПК 2 Х	0542 5227	2406 7091		-1864 -1864	-1864	-1864		47.389
5	Х ПК 3	0428 5113	2288 6977		-1860 -1864	-1862	-1862		45.525
6	ПК 3 +10 +25 +50 +66 ПК 4	1036 5721	0108 4797	1278 2756 2756 0505	+0928 +0924	-1 +0926	+0925	44.669	43.663 43.421 41.913 41.913 44.164
7	ПК 4 +60 ПК 5	3012 7697	0696 5383	0281	+2316 +2314	-1 +2315	+2314	47.600	44.588 47.319
8	ПК 5 Х	2982 7667	0379 5068		+2603 +2599	-1 +2601	+2600		46.902
9	Х ПК 6	2896 7581	0293 4980		+2603 +2601	-1 +2602	+2601		49.502
10	ПК 6 ПК7	2108 6793	0998 5685		+1110 +1108	-1 +1109	+1108		52.103
11	ПК 7 Л+10 Л+25 П+10 П+25 ПК8	1248 5933	1793 6474	1311 1406 1268 1922	-0545 -0541	-0543	-0543	54.459	53.211 53.148 53.053 53.191 52.537
12	ПК 8 ПК 9	3457 8142	1280 5965		+2177 +2177	-1 +2177	+2176		52.668
13	ПК 9 Л+25 П+25 ПК10	1986 6671	2157 6842	2342 2658	-0171 -0171	-0171	-0171	56.830	54.844 54.488 54.172
14	ПК10 Рп.2	1435 6120	1378 6067		+0057 +0053	+0055	+0055		54.673 54.728
∑		115105	102061		13044	6522

∑h_ср = (115105-102061)/2 = +6522,

f_h = ∑h_ср – (H₂ – H₁) = 6.522 - (54.728 – 48.213) = +0.007м = +7мм

= 37мм