Геодезическое спровождение строительства

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО

 ОБРАЗОВАНИЮ  РФ

 

 

 

УГЛТУ

 

 

 

Кафедра: транспорта и дорожного строительства

Курсовая работа по: «Инженерной  геодезии»

 

 

 

 

 

Выполнил:
Факультет:	Заочный
Специальность:	250401
Шифр:
Проверил:

 

 

 

 

 

Екатеринбург

2008

1. Выбор направления и ориентирование трассы.

На топографической  карте намечаются точки (НТ) – начало трассы проектируемой автодороги. От начала трассы наносят ось автодороги протяженностью 2 км.

Необходимо наметить не менее 2-х поворотов в любые  стороны от общего направления трассы. Места расположения вершин углов поворота (ВУП) следует выбирать так, чтобы они разбивали трассу примерно на равные части.

Затем измеряют транспортиром  дирекционный угол первого прямолинейного участка трассы (из НТ) – горизонтальный угол, измеряемый от положительного направления оси Х по ходу часовой стрелки до первого прямолинейного отрезка трассы между НТ м УП1:

_нач = 44°00'

Углы поворота трассы – горизонтальные углы между продолжением предыдущего направления и следующим  направлением – измеряют также транспортиром.

Первый угол поворота

1 _левый = 46°00'

Второй угол поворота

2 _левый = 34°00'

Дирекционные углы ( i ) последующих прямолинейных участков трассы вычисляются с использованием дирекционных углов предыдущих участков ( i) и углов поворота трассы по формулам:

i =

i- 1  + _левый

i = i- 1  - _левый

Дирекционные углы последующих  направлений равны:

дирекционный угол 2 линии ВУ1 –ВУ2:

                                2 = _нач - 1 _левый =44°00' - 46°00'=358°00'

 

 

Дирекционный угол _кон линии ВУ2 – КТ (конечный)

_кон =  2 - _{2 лев} =358°00'-34°00'=324°00'

 

По дирекционным углам  всех прямолинейных участков трассы вычисляют их румбы. Румб ( r ) – это  горизонтальный острый угол, отсчитываемый  от ближайшего направления оси Х  до ориентируемого направления

Связь между дирекционными  углами и румбами направлений

Четверть		Дирекционный  угол, a, град	Румб, r, град
Номер	Название
1	СВ	0-90°	r = a
2	ЮВ	90-180°	r = 180° - a
3	ЮЗ	180-270°	r = a - 180°
4	СЗ	270-360°	r = 360° - a

 

В моем примере:

_нач =44°00'

  r _нач = 44°00'

2  =358°00'

  r _{2   =}2°00'

_{кон =}324°00'

  r   _{кон =}36°00'

Значения измеренных и вычисленных углов записываются в ведомость прямых и кривых

2. Определение основных элементов  круговых кривых.

Курсовая работа предусматривает  выполнение закруглений на поворотах трассы с помощью круговых кривых (КК), т. е. кривых постоянных радиусов (R).

Основными элементами круговых кривых являются:

Т- тангенс, расстояние от вершины  угла (ВУ) поворота, до начала НКК или  конца ККК круговой кривой, м;

К – кривая, длина круговой кривой от НКК до ККК, м;

Б – биссектриса, расстояние от ВУ до точки «середина круговой кривой» (СКК) по биссектрисе горизонтального  угла между прямыми смежными участками трассы, м;

Д – домер, величина, показывающая, на сколько длина двух тангенсов (2Т) больше длины кривой (К), м;

Размеры основных элементов круговой кривой зависят от величины радиуса ( R ) круговой кривой и угла поворота ( ).

В моем примере для  первого закругления с углом  поворота 1 _левый = 46°00'  выбран радиус 300 м,  а для второго закругления с углом поворота 2 _левый = 34°00' выбран радиус 400 м.

Основные элементы круговой кривой определяются по таблицам или рассчитываются по формулам:

Т =  R tg /(

/2);

К = П R

/180°;

Б = R (1/ cos

/2 – 1);

Д = 2Т – К.

Если основные элементы кривых определялись по таблицам, то правильность определения указанных элементов проверяют по формуле:

Д= 2Т – К.

В моем примере основные элементы круговых кривых имеют следующие  значения:

Первое закругление:	Второе закругление:
1 левый = 46°00', 300 м.	2 левый = 34°00',  400 м.
Т = 127,34	Т = 122,29
К = 240,85	К = 237,36
Д =  13,83	Д = 7,22
Б = 21,91	Б = 18,28
Контроль:	Контроль:
2Т – К = Д.	2Т – К = Д.
(2*127,34) – 240,85= 13,83	(2* 122,29 ) – 237,36 = 7,22

 

Все вычисления выполняются с точностью ± 0,01 м.

3. Разбивка пикетов  (ПК), определение пикетажных положений  точек, длин прямых вставок  и расстояний между вершинами  углов поворота.

Разбивка пикетов (ПК) заключается в последовательном откладывании стометровых отрезков вдоль оси трассы в горизонтальном положении с учетом масштаба карты. Так как проектирование автодороги осуществляется по карте М 1:10000, то стометровому отрезку местности будет соответствовать отрезок плана длиной в 1 см.

Счет пикетов ведут  от точки НТ (начало трассы) принимая ее за ПК0. Конец первого сантиметрового отрезка обозначают ПК₁ , второго участка ПК2 и т. д. При такой нумерации номеров ПК будет соответствовать числу сотен метров от НТ до данного ПК. Таким образом, расстояние от точки НТ до ПК₁ будет равно 100 м, до ПК₂ – 200 м. Пикетажное выражение ПК₁ и 2 будет иметь вид ПК₁ + 00 и ПК₂ + 00.

При разбивке пикетов  также отмечают точками характерные  места трассы, не совпадающие с  пикетами: перегибы поверхности земли, места расположения поперечников и  вершин углов поворота, начало и конец закруглений и т.п. В этих точках, называемых плюсовыми, пишут номер предыдущего пикета и расстояние от него до плюсовой точки (6 +60). Таким образом, устанавливают пикетажное положение всех плюсовых точек, вершин углов поворотов и главных точек кривых.

Разбивка пикетов ведется  по створу прямолинейных участков трассы поэтапно: от НТ до ВУП 1, от ВУП 1 до ВУП 2 и т.д.

Так как длина двух тангенсов больше длины кривой на величину домера, то правильное пикетажное положение любой точки трассы на прямолинейных участках за вершинами углов поворота можно получить только при вычитании из пикетажного значения вершины угла поворота.

Практически величина домера откладывается за вершиной угла поворота в створе следующего прямолинейного участка трассы. Дальнейшая разбивка пикетов от конца домерного отрезка до вершины следующего угла поворота выполняется обычными измерениями. За вершиной следующего угла поворота откладывается величина соответствующего ему домера, а за ним – недостающее расстояние до следующего пикета.

При разбивке пикетов  на трассе у точки НТ на карте  подписывают ПК0, накладывают линейку  нулем в эту точку, направляют ее по линии ВУП1 и делают на карте  отметки через 1 см, подписывая их последовательно  ПК1, ПК2 и т. д. до ВУП1 = ПК6 +60 м.

Далее от ВУП1 линии ВУП2 откладывают величину Д ₁ =13,83 м, от конца домерного отрезка откладывают 20 м (2 мм), недостающие до полного пикетного расстояния, и подписывают ПК9. Передвигают нуль линейки в т. ПК9 и от нее от линии ВУП1- ВУП2 делают на карте метки через 1 см, подписывая их последовательно ПК7, ПК8 и т. д. вплоть до ВУП2 = ПК14 + 40.

От ВУП2 по линии до КТ откладывают величину домера Д ₂ =7,22 , от нее по линии до КТ через 1 см делают на карте метки, подписывая их последовательно ПК15, ПК16 и т. д. до конечного ПК20 (КТ).

Далее выполняется расчет пикетажного положения главных  точек круговых кривых на каждом повороте с использованием основных элементов  круговых кривых:

НКК = ВУП – Т

ККК = НКК + К

СК = НК + К/2

        Контроль: ККК=ВУП+Т-Д

СК= КК- К/2

ВУП1   =  ПК  6           +60	ВУП2   =  ПК  114            +40
-Т 1                                -172,34	-Т 2        =                      -122,29
НКК 1   =  ПК  5            +32,66	НКК 2    =  ПК  13           +17,71
+К 1      =   2           +40,85	+К 2      =          2           +37,36
ККК 1     =   ПК  7          +73,51	ККК 2     =   ПК  15          +55,07
Контроль:	Контроль:
ВУП 1   =  ПК 6          +60	ВУП2   =  ПК  14            +40
+Т 1                                 +127,34	+Т 2        =                       +122,29
ПК7          +87,34	ПК  15          +62,29
-Д 1       =                           13,83	-Д 2          -7,22
ККК 1      =   ПК 7          +73,51	ККК 2         =    ПК  15          +55,07
НКК 1    =  ПК  5           +32,66	НКК 2     =     ПК  13          +17,71
+К/2      =                       +120,425	+К/2       =                        +118,68
СКК 1     =   ПК6            +53,08	СКК 2     =      ПК  14         +36,39
Контроль:	Контроль:
ККК 1      =   ПК  7          +73,51	ККК 2         =    ПК  15          +55,07
-К/2       =                      -120,425	-К/2       =                   -118,68
СКК      =   ПК6           + 58,08	СКК 2     =      ПК  14         +36,39

 

По результатам расчетов главные точки кривых находят и закрепляют на трассе.

Точки НКК и ККК  находят по их пикетажному положению. Например НКК ₁  = ПК5 +32,66 можно найти, отложив от ПК5 отрезок 32,66 м..

Для определения точки  ККК ₁ =ПК7 +73,51 от ПК7 вдоль трассы откладываем расстояние 73,51 м.

 

Середину кривой СКК  находят, разделив при помощи транспортира угол НКК –ВУП – ККК пополам  и отложив на его биссектрисе  от вершины угла поворота величину соответствующей биссектрисы Б.

Прямые вставки Р  вычисляют по следующим выражениям:

Р  ₁ = ВУП ₁ –Т ₁ = НК ₁ ;

Р  ₂ = НКК ₂- ККК ₁;

Р  ₃ =КТ  - ККК ₂.

Р  ₁ = 532,66 ;

Р  ₂ = 544,2 ;

Р  ₃ = 444,93.

• Р =                                              1521,78

Расстояние между вершинами  углов поворота S будут определятся по формулам:

S ₁ = Р ₁ + Т ₁ = ВУП ₁;

S ₂ = Т ₁ + Р ₂ +Т₂ = ВУП ₂ – ВУП ₁ +Д ₁;

S ₃ = Т ₂ +Р ₃ = КТ – ВУП ₂ + Д ₂.

S ₁ = 660 м.

S ₂ = 793,83 м

S ₃ =567,22 м

• S = 2021,05м.

Для контроля вычислений длины трассы используют формулы:

КТ = L _тр =  Р + К;

или

КТ = L _тр =  S - Д;

где L _тр  - длина трассы, равная 2000 м;

• Р – сумма прямых вставок между смежными закруглениями, м;

     S – Сумма расстояний между вершинами углов поворота трассы, м;

     К - Сумма длин кривых, м;

     Д – сумма домеров закруглений, м;

     КТ = L _тр =  1579,375 +420,625=2000,00 м.

     КТ = L _тр =  2013, 139 м -13,139 = 2000,00 м.

4. Вынос пикетов на  кривую. Детальная разбивка кривой.

Перед нивелированием трассы или перед  определением высот точек трассы по карте все пикеты, оказавшиеся  при их разбивке на тангенсах, переносят на круговую кривую. Вынос пикетов на кривую обычно выполняется способом прямоугольных координат. За ось Х системы координат принимают направление тангенсов, за ось У – направление радиусов закруглений, начало координат – в точках НКК и ККК.

До пикета, который необходимо вынести  на кривую, определяют расстояние от НКК  или от ККК по кривой в зависимости  от того, где находится пикет –  перед ВУП или за ней. Для кривой такой длины («К») вычисляют соответствующий ей центральный угол «y».