Привязка трассы

Для вычисления координат вершин углов поворота трассы, отметок точек, а так же для контроля работ трассы большого протяжения ее необходимо привязать в начале, в конце, а так же все ее вершины углов поворота к определенным, закрепленным на местности пунктам, к реперам или меркам нивелирных сетей, характерным точкам местности.

Точность геодезических работ по привязке должна быть не меньше точности геодезических работ на самой трассе.

Привязка трассы может выполняться способом прямоугольных координат, угловой и линейной засечки, полярным засечка и способом створов.

В нашем случае применялась полярная засечка.

1.Привязка НТ:

Таблица 8

à r=26º27΄56˝; α_1-НТ= 180º+ r=206º27΄56˝;

à r=304º43΄69˝; α_1-2=180º+ r=210º04΄43˝;

à r=52º25΄53˝; α_1-2= r=127º34΄07˝;

β₁=(α_1-2 – α_1-НТ)=78º53΄49˝;

β₂=(α_2-1 – α_2-НТ - 180º)= 97º29΄24˝.

2.Привязка ВУП1:

Таблица 9

à r=25º58΄39˝; α_1-ВУП1=180º-r=154º01΄20˝;

à r=47º25΄45˝; α_1-2=47º25΄45˝;

à r=11º15΄32˝; α_2-ВУП1=180º-r=168º44΄28˝;

β₁=(α_1-ВУП1 – α_1-2)=106º35΄35˝;

β₂=(α_2-1 – α_2-ВУП1)= 58º41΄17˝.

3.Привязка ВУП2:

Таблица 10

à r=87º37΄41˝; α_2-ВУП2=180º-r=92º22΄19˝;

à r=3º51΄30˝; α_1-2=360-r=356º08΄30˝;

à r=39º34΄35˝; α_1-ВУП2=140º25΄25˝;

β₁=(α_1-ВУП2 – α_1-2)=35º34΄55˝;

β₂=(α_2-ВУП2 – α_2-1)= 76º08΄30˝.

4.Привязка ВУП3:

Таблица 11

à r=62º37΄38˝; α_1-ВУП3=r=62º37΄35˝;

à r=7º15΄11˝; α_1-2=7º15΄11˝;

à r=43º17΄43˝; α_2-ВУП3º42΄17˝;

β₁=(α_1-ВУП3 – α_1-2)=55º22΄24˝;

β₂=(α_2-1 – α_2-ВУП3)= 50º32΄54˝.

5.Привязка ВУП4:

Таблица 12

à r=61º49΄03˝; α_1-ВУП4=r118º10΄57˝;

à r=85º41΄46˝; α_1-2=180-r=94º55΄14˝;

à r=63º43΄02˝; α_2-ВУП4=360º-r=296º16΄58˝;

β₁=(α_1-2 – α_1-ВУП4)=24º22΄06˝;

β₂=(α_2-1 – α_2-ВУП4)= 20º21΄44˝.

6.Привязка ВУП5:

Таблица 13

à r=40º05΄0˝; α_1-ВУП5=180º-r=139º54΄59˝;

à r=21º13΄05˝; α_1-2=180-r=158º46΄55˝;

à r=14º58΄54˝; α_2-ВУП5=14º58΄54˝;

β₁=(α_1-ВУП5 – α_1-2)=18º51΄56˝;

β₂=(α_2-1 – α_2-ВУП5)= 43º56΄36˝.

7.Привязка ПП:

Таблица 14

à r=50º50΄40˝; α_1-ПП=180º+r=230º50΄40˝;

à r=15º45΄04˝; α_1-2=180-r=164º14΄56˝;

à r=77º28΄16˝; α_2-ВУП5=180º+r=257º28΄16˝;

β₁=(α_1-ПП– α_1-2)=66º35΄45˝;

β₂=(α_2-1 – α_2-ПП)= 86º46΄39˝.

8.Привязка ВУП7:

Таблица 16

à r=61º39΄23˝; α_1-ВУП6=r=61º39΄23˝;

à r=83º50΄47˝; α_1-2=r=83º50΄47˝;

à r=55º18΄17˝; α_2-ВУП7=180º+r=304º41΄42˝

β₁=(α_1-2 – α_1-ВУП7)=22º11΄23˝;

β₂=(α_2-ВУП7 – α_2-1)= 14º50΄55˝.

9.Привязка ВУП8:

Таблица 17

à r=54º03΄28˝; α_1-ВУП8=180º+r=234º03΄28˝;

à r=01º29΄40˝; α_1-2=180-r=178º30΄20˝;

à r=81º35΄37˝; α_2-ВУП8=180º+r=261º35΄37˝;

β₁=(α_1-ВУП8– α_1-2)=96º54΄43˝;

β₂=(α_2-1– α_2-ВУП)= 55º33΄08˝.

10.Привязка ВУП9:

Таблица 18

à r=54º34΄59˝; α_1-ВУП9=54º34΄59˝;

à r=86º15΄25˝; α_1-2=86º15΄25˝;

à r=76º56΄02˝; α_2-ВУП9=180º+r=283º03΄58˝;

β₁=(α_1-2 – α_1-ВУП9)=31º40΄26˝;

β₂=(α_2-1 – α_2-ВУП9)= 16º48΄33˝.

11.Привязка КТ:

Таблица 19

à r=74º09΄˝; α_1-КТ=180º-r=105º50΄59˝;

à r=86º15΄25˝; α_1-2=r=86º15΄25˝;

à r=74º50΄38˝; α_2-КТ=180º+r=254º50΄38˝;

β₁=(α_1-КТ – α_1-2)=19º35΄34˝;

β₂=(α_2-1 – α_2-КТ)= 11º24΄47˝.

9. Разбивка вертикальных кривых

При проектировании трассы переломы продольного профиля сопрягают вертикальными круговыми кривыми. Это необходимо для того, чтобы обеспечить видимость для встречных автомобилей.

На трассах автомобильных дорог проектируемый радиус зависит от категории дороги и от характера сопрягаемых уклонов, согласно СНиП 02.05.02-85 минимальный радиус выпуклых кривых 5000 м, вогнутых кривых 2000м.

Для расчета вертикальной кривой необходимы следующие элементы (рис.3):

1. Тангенс вертикальной кривой

(17)

2. Длина вертикальной кривой

(18)

3. Биссектриса вертикальной кривой

(19)

Рис.3. Элементы вертикальной кривой

Результаты вычислений для разбивки вертикальных кривых занесены в табл. 20.

Таблица 20

Составление плана трассы

Для разработки планов автомобильных дорог в качестве основы используют инженерно-топографический план, на котором показывают:

- ситуацию и при необходимости, рельеф местности;

- координатную сетку;

- геодезические знаки;

- вершины углов поворота;

- пикеты и указатели километров;

- начало и конец круговых кривых;

- числовые значения элементов кривых;

Ситуацию показывают вдоль узкой полосы шириной 50 м в обе стороны от оси трассы. Планово-высотной опорой для съемки является сама дорожная магистраль.

План трассы составляем в масштабе 1:5000 по значениям пикетов и плюсовых точек. Ось трассы выделяется красным цветом (прил. 3).

.

11. Построение продольного профиля и проектирование оси трассы

По полученному пикетажу и отметкам плюсовых точек строим продольный «черный» профиль трассы (см. прил.2), после которого выполняем проектирование дороги, стараясь соблюсти правило: объем выемки должен соответствовать объему насыпи, оба объема должны быть минимальными, чтобы сократить объем работ.

Горизонтальный масштаб профиля должен обеспечивать компактность, наглядность и удобство проектирования. Согласно СНиПу выбираем горизонтальный масштаб равный 1:5000, а вертикальный -1:500.

Данные на продольном профиле размещаем в графах, которые называются сеткой профиля. Длина профиля определяется последним пикетом. В нашем случае последним пикетом является ПК 47+49, т.е. длина трассы составляет 4,75 км.

Строить продольный профиль, начинаем с нанесения пикетов и плюсовых точек, а так же расстояний между ними. Высоты точек записываем с округлением до см. Далее в принятом вертикальном масштабе откладываем точки по линии ординат от условного горизонта. Намеченные точки соединяем ломаной линией, которая является продольным профилем. Горизонтальные кривые условно показываем в графе дугами, обращенными выпуклостью вверх или вниз в зависимости от направления угла поворота. На каждой кривой подписываем пикетаж начала и конца, а так же ее основные элементы, и расстояния до ближайших пикетов. На прямых участках показываем длину и дирекционный угол. Уклон продольного профиля получают:

, причем i не должен превышать 60‰, (20)

где Н_n - отметка последующей точки; Н_n-1 – отметка предыдущей точки; d – длина секции.

Проектные отметки вычисляем до сантиметра и записываем в соответствующей графе. По проектным высотам вычерчиваем проектную (красную) линию, вычисляют рабочие отметки трассы, как разность между проектными высотами и высотами земли пикетных и плюсовых точек.

Точки пересечения, на профиле, линии местности с проектной линией, называемые точками нулевых работ, снимаются с карт и подписываются синим цветом.

Отметкипикетовиплюсовыхточек

Таблица 21

12. Построение поперечного профиля

Поперечником называется пересекающая трасу линия местности, отметки характерных точек которой нужно определить. Поперечную разбивку производим попутно с разбивкой пикетажа. Поперечники служат для характеристики местности в перпендикулярном к трассе направлении. Направление и длина поперечника определяются характером местности и проектируемого сооружения. Так, если трасса проходит по скату хребта или лощины, поперечник располагают по направлению ската. На закруглении поперечники разбивают по направлению радиуса.

В нашем случае проектируем 4 поперечника на ПК8, ПК9, ПК9, ПК12+50 длиной по 40 м, по 10 в обе стороны от дороги. В зависимости от того, выше или ниже проектная линия находится относительно «черного» профиля, определяем тип необходимых работ (выемка или насыпь).

Профиль строится в одном масштабе для горизонтальных и вертикальных расстояний, т.е. в М 1:200 (см. прил.4).

При построении поперечного профиля, согласно существующим нормативам принимают поперечный уклон проезжей части дороги равным 0,040. Это значит, что ось земляного полотна должна возвышаться над его бровками на величину 0,2 м.

13. Вычисление объемов земляных работ

Для подсчета объема v земляных работ между смежными поперечными профилями используем формулу:

, (21)

где П_n, П_n-1 –площади поперечных сечений насыпи (или выемки), определенные графическим или механическим способом.

d – расстояние между поперечными профилями.

Площади были определены механическим способом с помощью планиметра.

Для поперечника на ПК8: П = 155,0 м²;

Для поперечника на ПК9: П = 58,1 м²;

Тогда объем земляных работ между поперечниками ПК8 и ПК9 составит:

м³.

Для поперечника на ПК12: П = 35,7 м²;

Для поперечника на ПК12+50: П = 234,2м²;

Тогда объем земляных работ между поперечниками ПК12 и ПК12+50 составит:

м³.

14. Детальная разбивка круговых кривых

Для строительства трассы кривые на местности необходимо разбить через равные отрезки такой длины, чтобы можно было принять дугу за прямую. Наиболее распространенными способами детальной разбивки кривых являются способы: прямоугольных координат, хорд (секущих), углов, продолженных хорд.

При радиусе круговой кривой R > 500м круговую кривую делят на отрезки k=20м; 500м >R >100м → k=10м; R < 100м → k=5м.

Вычисления проводились способом прямоугольных координат. Координаты точек вычислялись по приведенным ниже формулам и записывались в таблицу 26:

х₁ = R sinφ, y₁ = 2R sin² ,

x₂ = R sin2φ, (22) y₂ = 2R sin² , (23)

x₃ = R sin3φ, y₃ = 2R sin² ,

где φ =

_у

Х₂

Х_i

Рис.4. Детальная разбивка круговой кривой

В способе координат каждая точка кривой определяется независимыми промерами и при переходе от одной точки к другой ошибки не накапливаются. В этом основное достоинство способа.

Для седьмой кривой: R=300м, T=162,80м, к=10м, φ =1º54΄39˝:

Таблица 22

Список литературы

1. М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев «Основы геодезии».

2. В.Д. Большаков, Е. Б. Клюшн, И. Ю. Васютинский «Геодезия. Изыскания и проектирование инженерных сооружений».

3. О.Д. Климов, В.В. Калугин, В.К. Писаренко «Практикум по прикладной геодезии. Изыскания, проектирование и возведение инженерных сооружений».

4. Г.П. Левчук, В.Е. Новак, Н.Н. Лебедев «Прикладная геодезия. Геодезические работы при изысканиях и строительстве инженерных сооружений».

5. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» с 1 января 1987г.

6. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500.Издательство: "Недра"