Федеральное государственное бюджетное образовательное
Учреждение высшего образования
«Астраханский государственный технический университет»
«Институт градостроительства»
Кафедра «Строительство»
АКСЁНОВ В.Ф.
" СОСТАВЛЕНИЕ ПРОФИЛЕЙ ТРАССЫ
ЛИНЕЙНОГО СООРУЖЕНИЯ "
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к расчетно-графической работе по курсу
Инженерная геодезия
для студентов специальности 21.05.03 «Прикладная геология
направлений 20.03.02 «Природообустройство и водопользование»,
08.03.01. «Строительство», 07.03.01. «Архитектура»
Астрахань 2017
АВТОР:
Аксенов В.Ф. – старший преподаватель кафедры "Строительство"
РЕЦЕНЗЕНТ:
Аксенов А.Ф. – старший преподаватель кафедры "Архитектура" института градостроительства Астраханского государственного университета
Составление профилей трассы линейного сооружения: Метод. указания к лабораторной работе по курсу «Инженерная геодезия» для студентов специальности 21.05.03 «Прикладная геология», направлений 20.03.02 «Природообустройство и водопользование», 08.03.01. «Строительство», 07.03.01. «Архитектура»/АГТУ; Авт.: Аксенов В.Ф., – Астрахань, 2017.- 68 с.
В работе рассматривается математическая обработка результатов нивелирования линейного сооружения, приведена методика проектирования по профилю.
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании Методического Совета направления 08.03.01. «Строительство» ____________ 2017 г, протокол № _____.
Содержание
1. Цель работы ………………………………………………………..3
2. Методические указания по выполнению
лабораторной работы ………………………………………..…4
2.1 Вычислительная обработка журнала
геометрического нивелирования ………………………………4
2.2 Построение продольного профиля трассы………………..8
2.3 Проектирование продольной оси…………………….……9
2.4.Построение поперечного профиля трассы……………….18
3. Исходные данные……………………………………………20
Приложение 1. Пример обработки журнала геометрического
нивелирования …………………………………………………..…53
Приложение 2. Образец оформления журнала
нивелирования ………………………………………………….….59
Приложение 3. Поперечный профиль трассы ……………………61
Приложение 4. Продольный профиль трассы ……………………63
Приложение 5. Обработка пикетажного журнала ………………..64
Приложение 6.Условные знаки (извлечение)……………………..65
4. Вопросы для самоконтроля ……………………..…………….…67
5. Литература………………………………………………………...68
Цель работы
Привитие студентам навыков вычислительной обработки журнала геометрического нивелирования трассы и построения продольного и поперечного профилей трассы с нанесением проектной линии.
Методические указания по выполнению лабораторной работы
Перед тем, как приступить к обработке журнала геометрического нивелирования трассы и к построению профиля трассы, следует изучить рекомендуемую литературу. В состав работы входит вычислительная обработка журнала геометрического нивелирования, построение продольного и поперечного профилей трассы, расчет проектной линии и нанесение её на профиль. Каждый студент выполняет работу индивидуально, по указанному преподавателем варианту.
Вычислительная обработка журнала геометрического
Нивелирования
Вычислительную обработку журнала геометрического нивелирования рекомендуется выполнять в строго определенной последовательности. Вначале вычисляют пятки реек как разность отсчета по красной стороне рейки и по черной. Затем вычисляют превышения между связующими точками по черным и красным сторонам задней и передней реек (приложение 1) по формулам:
, 
,
где: 
– превышение по черной стороне рейки;
– превышение по кранной стороне рейки;
– отсчет по черной стороне задней рейки;
– отсчет по красной стороне задней рейки;
– отсчет по черной стороне передней рейки;
– отсчет по красной стороне задней передней рейки.
Контролем служит правило, что расхождение в значениях превышений и на станции не должно превышать 5 мм. Полученные значения записывают в графу 6 или 7 журнала (приложение 2) в зависимости от знака превышения «+» или «–». Знак «–» в превышении будет в том случае, если отсчет по задней рейке меньше, чем по передней.
Затем вычисляют средние превышения 
из превышений, полученных по черной и по красной 
сторонам реек по формуле:
.
При этом средние превышения округляют до целого четного числа миллиметров и записывают в графу 8 или 9 (приложение 2) в зависимости от знака.
После этого вычисляют невязку нивелирного хода 
. Для этого определяют практическую сумму средних превышений по формуле:
,
где 
– сумма средних превышений со знаком «+»;
– сумма средних превышений со знаком «–».
Определяют теоретическую сумму превышений по формуле:
,
где 
– абсолютная отметка репера конечного (т.е. Rp2);
– абсолютная отметка репера начального (т.е. Rp1).
Определяют невязку нивелирного хода по формуле:
При этом невязка нивелирного хода может быть со знаком «–», если величина 
будет больше величины 
или со знаком (+), если величина будет меньше величины .
Затем вычисляют допустимую невязку 
нивелирного хода по формуле:
,
где 
– длина хода в километрах.
Значения , , 
, записывают в конце журнала (Приложение 2).
Сравнивают полученную невязку с допустимой 
. Если 
, то невязку распределяют пропорционально, на все средние превышения, со знаком, обратным знаку невязки, округляя их до целых миллиметров. Если невязка меньше числа средних превышений, то поправки в средние превышения распределяют через станцию. Величину поправок надписывают над средними превышениями (приложение 2). При этом сумма поправок должна быть равна величине невязки нивелирного хода взятой с обратным знаком.
Затем вычисляют абсолютные отметки связующих точек от отметки репера №1 по формуле:
,
где 
– абсолютная отметка последующей связующей точки;
– абсолютная отметка предыдущей связующей точки;
– среднее исправленное превышение точки 
над точкой 
.
Вычисленные абсолютные отметки связующих точек записывают в графу 11 (приложение 2). При том контролем правильности вычисления абсолютных отметок связующих точек служит отметка репера №2 (приложение 2).
Абсолютные отметки промежуточных точек 
вычисляют через горизонт инструмента ГИ, определяемый по формуле:
,
где: HA – абсолютная отметка задней точки;
– отсчет по черной стороне рейки, установленной на задней точке.
Вычисленные значения горизонта инструмента записывают в графу 10 (приложение 2). Горизонт инструмента вычисляют только на тех станциях, где есть промежуточные точки и соответственно отсчеты по рейке на них. Затем вычисляют абсолютные отметки промежуточных точек по формуле:
,
где: ГИ – горизонт инструмента;
с – отсчет по рейке, установленной на промежуточной точке.
Абсолютные отметки промежуточных точек записывают в графу 11 напротив соответствующих промежуточных точек (приложение 2).
Для контроля правильности вычислений в журнале выполняют постраничный контроль. С этой целью в каждой из граф 3, 4, 6, 7, 8, 9 суммируют все записанные в них числа. Так как на всех станциях на каждую из нивелируемых точек взято по два отсчета (один – по черной стороне рейки, другой – по красной), то очевидно, в результате сложения в графах 3 и 4 будут получены суммы всех записанных на данной странице соответственно задних 
и передних 
отсчетов, которые записаны на этой странице журнала. При этом суммируют только отсчеты по рейкам, пятки реек в суммирование не включают.
Найденные суммы записывают под итоговой чертой, проведенной в нижней части страницы, строчкой ниже (под ними) записывают их разность со знаком:
-
а еще ниже – половину этой разности
Затем суммируют вычисленные превышения в графах 6 (
) и
7 (
). Строкой ниже записывают их разность, располагая ее в столбце, соответствующем знаку этой разности 
- .
Еще строкой ниже записывают половину этой разности
После этого суммируют средние превышения в столбце 8 
и столбце 9 
, а двумя строками ниже записывают их разность, располагая ее в столбце, соответствующем знаку полученной разности
- = 
.
Далее проверяют соблюдение равенства:
= 
=
Незначительное расхождение в 1 мм, которое может при этом получиться за счет округления средних значений превышений, будет не более погрешности отсчета по рейке, а потому им можно пренебречь.
В журнале постраничный контроль оформляют, записывая только числовые значения найденных сумм и разностей без их буквенных обозначений.
Завершают постраничный контроль на каждой странице журнала. В графе 11 находят и записывают под итоговой чертой в нижней части страницы разность вычисленных отметок последней и первой связующих точек, записанных на данной странице. Эта разность должна точно равняться алгебраической сумме средних превышений и поправок к ним.
Если журнал заполнен на нескольких страницах, то постраничный контроль выполняют на каждой из них, а затем делают постраничный контроль по всему ходу. При этом на каждой странице станция должна быть заполнена полностью т.е. графы «отсчеты по задней и передней рейкам» для данной станции должны находиться на одной странице.
Построение продольного профиля трассы
Построение продольного профиля трассы выполняют в определенной последовательности. На миллиметровой бумаге вычерчивают профильную сетку. Для построения продольного профиля трассы принимают масштабы: горизонтальный 1:2000 и вертикальный 1:200; для поперечного профиля: горизонтальный 1:500 и вертикальный 1:100.
Вначале проводится линия условного горизонта на расстоянии 12 см от нижнего края листа и на 6-7 см. от левого края. Эти линии совмещают с утолщенными (5 см) линиями миллиметровой бумаги. Ниже линии условного горизонта строится сетка продольного профиля (Приложение 4).
Профильную сетку выполняют по данным журнала геометрического нивелирования трассы. За начало трассы принимают нулевой пикет ПК 0. Наносят в принятом масштабе 1:2000 (для горизонтальных расстояний) пикетные точки на профильную сетку и записывают их номера. Заполняют графу расстояний, вертикальными линиями отмечают положение пикетов и плюсовых точек, записывают расстояние между ними. При этом сумму расстояний между пикетами (соседними) принимают равным 100 м. Выписывают из журнала геометрического нивелирования в графу «черные отметки» на профиле абсолютные отметки пикетов и плюсовых точек с округлением до см.
По черным отметкам и шкале высот строят профиль трассы. Шкалу высот строят перпендикулярно линии условного горизонта (УГ) над нулевым пикетом в вертикальном масштабе 1:200. При этом для повышения читаемости профиля отметку линии условного горизонта принимают кратной 10 м с таким расчетом, чтобы точка профиля с наименьшей отметкой была расположена выше УГ на 5-7 см. По шкале высот откладывают величины черных отметок пикетных и плюсовых точек, затем последовательно соединяют их прямыми отрезками. Полученная линия является профильной линией трассы.