Варламовой Ларисой Анатольевной методические указания предназначены для закрепления теоретических знаний, полученных на лекция

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С.Торайгырова

Архитектурно – строительный институт

Кафедра инженерных систем и геотехнических сооружений

Методические указания

к выполнению расчетно-графической работы по дисциплинам «Инженерная геодезия» и «Геодезия»

для студентов строительных специальностей

Павлодар

Рецензия

на методические указания к расчетно-графической работе «Геодезические работы при изысканиях и проектировании сооружений линейного типа» для студентов строительных специальностей (для внутривузовского пользования), разработанных старшим преподавателем Варламовой Ларисой Анатольевной

Методические указания предназначены для закрепления теоретических знаний, полученных на лекциях, углубленного освоения практической стороны изучаемого материала, приобретения навыков в оценке с геодезическими приборами и в обработке геодезической проектной документации.

В методических указаниях изложены основные теоретические вопросы изыскания и проектирования сооружений линейного типа, приведены основы получения и методика расчета и построения профиля линейного сооружения и круговых кривых.

В методических указаниях приведены результаты полевых работ в виде пикетажного журнала и журнала нивелирования трассы

В приложениях даны варианты заданий и образец построения продольного профиля трассы.

Приведены основные требования к оформлению расчетно-пояснительной и графической частей расчетно-графической работы.

В целом работа выполнена в соответствии с требованиями, предъявляемыми к методическим указаниям, и рекомендуется к изданию.

К. т. н., доцент кафедры ПГС М.К.Бейсембаев

УДК 528.4(07)

ББК 26.12Я7

И 62

Рекомендовано ученым советом ПГУ им. С.Торайгырова

Рецензент:

кандидат технических наук, доцент Бейсембаев М.К.

Варламова Л.А.

Инженерная геодезия, геодезия. Методические указания. – Павлодар, 2005.-16 с.

В методическом указании приводятся рекомендации по выполнению расчетно-графической работы по дисциплинам «Инженерная геодезия» и «Геодезия», показаны цели выполнения работы, приведены варианты заданий.

Методические указания разработаны в соответствии с ГОСО РК 3.07.321 - 2002 для специальности «Строительство автомобильных дорог и аэродромов», ГОСО 3.08.359 - 2002 и ГОСО 3.08.104 – 2004 для специальности «Строительство», ГОСО 3.07.147 - 2001 для специальности «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов», ГОСО 3.07.083 – 2001 для специальности «Инженерная защита окружающей среды», ГОСО РК 3.07.056 – 2001 и ГОСО РК 3.08.051 -2004 и РК для специальности «Архитектура».

© Варламова Л.А.,2005

©Павлодарский государственный университет

им. С.Торайгырова,2005

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по УР

Пфейфер Н.Э.

«__»_________2005 г

Составитель: старший преподаватель Варламова Л.А.

Кафедра «Инженерные системы и геотехнические сооружения»

Утверждено на заседании кафедры «__»_______2005г., протокол №__

Заведующий кафедрой, доцент, к.т.н. Станевич В.Т.

Одобрено учебно-методическим советом архитектурно-строительного института «___»_______2005 г. Протокол №___

Председатель УМС, доцент, к.т.н. Корниенко П.В.

СОГЛАСОВАНО

Директор института, доцент, к.т.н. Кудерин М.К. «___»_________2005г.

н/к отдела С и С Баяхметова Г.С. «___»_________2005г.

Одобрено УМО

Начальник УМО Головерина Л.Т. «___»_________2005г.

Содержание

	Введение
1	Общие сведения	4
1.1	Цель и задачи выполнения расчетно-графической работы	4
1.2	Принадлежности и пособия	4
1.3	Задание	4
2	Порядок выполнения расчетной части работы	5
2.1	Определение превышений связующих точек	5
2.2	Постраничный контроль правильности вычислений	6
2.3	Определение невязки в превышениях	6
2.4	Определение отметок связующих точек	6
2.5	Определение отметок промежуточных точек	7
2.6	Расчет круговой кривой	7
3	Порядок выполнения графической части работы	9
3.1	Построение продольного профиля трассы	9
3.2	Определение уклонов	10
3.3	Определение проектных отметок	10
3.4	Определение рабочих отметок	11
	Литература	12
	Приложение А Варианты заданий	13
	Приложение Б Пикетажный журнал	14
	Приложение В Журнал нивелирования трассы	15
	Приложение Г Построение продольного профиля трассы	16

Введение

Перед началом строительства любого сооружения, наряду с проектированием генерального плана, разрабатывается проект производства геодезических работ (ППГР). В нем освещаются общие принципы организации геодезических работ на строительной площадке с указанием видов геодезических измерений, графиком использования геодезических инструментов и оборудования. Также содержатся сведения о выполнении основных геодезических работ со схемами построения плановой и высотной сетей для разбивки сооружения и способы закрепления их пунктов, выбор и обоснование методов измерений и обработки их результатов и геодезического обслуживания нулевого цикла строительства.

Расчетно-графическая работа «Геодезические работы при изысканиях и проектировании сооружений линейного типа» предназначена для закрепления теоретических знаний, полученных на лекциях, углубленного освоения практической стороны изучаемого материала, приобретения навыков в оценке работы с геодезическими приборами и в обработке геодезической проектной документации. В результате выполнения расчетно-графической работы вырабатывается умение активно применять полученные знания и самостоятельно выполнять изучаемые процессы и виды работ.

1 Общие сведения

1.1 Цель и задачи выполнения расчетно-графической работы Целью работы является ознакомление с методикой построения профиля линейного сооружения и освоение расчета круговых кривых.

1.2 Принадлежности и пособия: микрокалькулятор, лист миллиметровой бумаги форматом А3, чертежные принадлежности.

1.3 Задание: по данным нивелирного и пикетажного журналов построить продольный профиль автодороги в масштабах 1:2000 (горизонтальный), 1:200 (вертикальный), вычислить элементы круговой кривой и рассчитать пикетные обозначения ее начала и конца.

Выбор оптимального варианта трассы, отвечающей всем техническим требованиям, вначале осуществляется на карте (камеральное трассирование), а затем выносится на местность по координатам данных пунктов или по данным привязки к местным предметам (полевое трассирование). Установление положения автодороги в продольном профиле по отношению к поверхности земли (или, иначе, нанесение проектной линии) производится при выполнении ряда технических условий, главным из которых является соблюдение предельного продольного уклона.

Для дорог с интенсивным движением уклон не должен превышать 0,04 - 0,05; для дорог местного значения допускается увеличение продольных уклонов до 0,06 - 0,09.

В пересеченной местности для уменьшения продольных уклонов дорогу проектируют по секущей, срезая возвышенные места рельефа. В этом случае проектная линия наносится с условием баланса земляных работ, т.е. примерной компенсации объемов насыпей и выемок.

Положение дороги в профиле определяется рядом точек, строго фиксированных по высоте: начало и конец трассы, ее пересечение с существующими автомобильными и железными дорогами, высота проектной линии над поверхностью воды при переходе через водотоки.

От этих точек, которые называют контрольными, и начинают нанесение проектной линии на профиль. Зная отметку контрольной точки, находят проектные отметки последующих точек.

Разности между проектными (красными) отметками и отметками земли (черными) по оси дороги называют рабочими отметками. Между двумя точками профиля с рабочими отметками разных знаков находятся точки нулевых работ.

Измерив графически площади сечений земляного полотна, подсчитывают объемы земляных работ для данного участка трассы.

В пикетажном журнале трасса изображается условно в выпрямленном виде, а углы поворота обозначаются стрелками. В местах поворота трассы ее сложные участки сопрягаются кривыми, чаще всего круговыми, т.е. дугами окружностей определенного радиуса. Разбивка круговой кривой сводится к определению планового положения трех ее главных точек: начала, конца и середины кривой.

2 Порядок выполнения расчетной части работы

2.1 Определение превышений связующих точек

Обработка результатов технического нивелирования начинается с проверки полевых вычислений в нивелирном журнале (приложение Б). Нивелирование выполнено с применением двухсторонних реек способом «из середины». Отсчеты на промежуточных точках взяты по черной стороне рейки. Определяют превышения связующих точек на всех станциях по каждой стороне рейки как разность между задним и передним отсчетами

, (1)

, (2)

где

- отсчеты соответственно по красной и черной сторонам рейки, мм;

- отсчеты соответственно по красной и черной сторонам

рейки, мм.

Данные расчетов заносятся в графу 6 журнала нивелирования с учетом знаков. Затем на каждой станции вычисляют среднее из двух превышений и округляют его до ближайшего четного миллиметра в большую сторону по формуле

(3)

Данные заносятся в графу 7 журнала нивелирования с учетом знаков.

2.2 Постраничный контроль правильности вычислений

При постраничном контроле подсчитывается сумма отсчетов по задним рейкам

(данные графы 4), сумма отсчетов по передним рейкам

(данные графы 3) и алгебраическая сумма средних превышений (данные графы 7). Затем проверяется условие

(4)

2.3 Определение невязки в превышениях

Определяют невязку в превышениях нивелирного хода

и сравнивают ее с допустимой

, (5)

, (6)

, (7)

где

– отметка начального опорного репера Рп1, мм;

– отметка конечного опорного репера Рп2, мм;

- сумма всех превышений между реперами Рп1 и Рп2;

- длина нивелирного хода в километрах.

Невязку, если она не превышает допустимую, распределяют с обратным знаком поровну в превышения каждой станции. Сумма исправленных превышений

должна быть равна разности отметок конечного и начального опорных реперов, вычисленную в миллиметрах по формуле

(8)

2.4 Определение отметок связующих точек

Определяют отметки связующих (пикетных) точек по формуле

, (9)

т.е. отметка точки последующей

равна отметке точки предыдущей

плюс, исправленное превышение

между ними.

2.5 Определение отметок промежуточных точек

Отметки промежуточных точек вычисляют при помощи горизонта инструмента, который определяется для всех станций, на которых есть промежуточные точки. Горизонт инструмента определяется по формуле

, (10)

где

– отметка задней связующей точки, м;

– отсчет по рейке на заднюю связующую точку по черной

стороне рейки, м.

Отметку промежуточной точки вычисляют по формуле

, (11)

где

– отсчет по рейке на промежуточной точке, м.

2.6 Расчет круговой кривой

Исходными данными для расчета круговой являются: расстояние от пикета до вершины угла поворота (пикетное обозначение вершины угла поворота), величина угла поворота

и радиус

.

Длину касательной (тангенс)

, длину кривой

, биссектрису

и домер

вычисляют по формулам

, (12)

, (13)

, (14)

, (15)

Отложив от вершины по трассе

, получают точки начала

и конца

кривой.

Для определения середины кривой

делят пополам угол

и по этому направлению откладывают биссектрису

.

Поскольку линейные измерения производятся по прямым участкам трассы, а вычисление расстояний по трассе должно вестись с учетом кривых, в длину трассы вводится поправка на величину домера

.

Так как расстояние между пикетами должно быть одинаково по всей трассе, то следует перенести пикет, следующий за углом поворота, вперед на величину домера

.

Пикетные обозначения начала и конца кривой получаются из расчетов

, (16)

, (17)

Ө



КК

ПК 4

НК

ПК 3

КК - Д

Т

Б

К

Рисунок 1 - Схема разбивки кривых в главных точках

3 Порядок выполнения графической части работы

3.1 Построение продольного профиля трассы

По данным журнала нивелирования и пикетажного журнала на миллиметровой бумаге формата А3 вычерчивается продольный профиль трассы (приложение Г) в масштабе: горизонтальный 1:2000, вертикальный 1:200. Для этого вычерчивают сетку профиля, в которой содержатся следующие графы:

– «Развернутый план трассы»

– «Проектные уклоны»

– «Проектные (красные) отметки»

– «Отметки (черные) земли по оси трассы»

– «Горизонтальные расстояния»

– «Кривые»

Пользуясь пикетажным журналом, заполняют графу «Развернутый план трассы».

По данным журнала нивелирования заполняют графу «Горизонтальные расстояния». В ней проводятся ординаты, отделяющие пикеты и плюсовые точки. Между ними вписывают значения ординат в целых метрах. Если между пикетами нет плюсовых точек, то расстояние 100 м не вписывают. Под нижней чертой графы «Горизонтальные расстояния» против границы каждого пикета пишется номер пикета.

В графу «Проектные отметки» из журнала нивелирования вписывают отметки поверхности земли по оси трассы, округленные до сотых долей метра.

Верхняя линия сетки профиля совпадает с линией условного горизонта, от которого на расстоянии 5 мм влево от нулевого пикета восставляют вверх перпендикуляр, на котором строят шкалу высот. Условный горизонт выбирают кратным 10 м с таким расчетом, чтобы самая низкая точка профиля отстояла от него на 5 - 6 см.

От линии условного горизонта против каждой точки трассы восставляют перпендикуляры (ординаты), и пользуясь шкалой высот, откладывают на ней в масштабе 1:200 соответствующие отметки земли. Концы смежных ординат соединяют прямыми линиями.

По вычисленным пикетным обозначениям начала и конца кривых строят точки в графе «Кривые». Для этого проводят линию по центру графы, которая будет означать ось трассы, и на ней откладывают расстояния от ближайших пикетов до начала и конца кривой. В этих точках опускают перпендикуляры от верхней линии графы «Кривые». Концы перпендикуляров соединяют с линией, обозначающей ось трассы. Сами кривые изображают дугами шириной 5 мм; при правых углах поворота кривая обращена выпуклостью вверх, при левых – вниз; внутри кривых вписывают их элементы. На прямых участках выписывают их длины. На перпендикулярах записывают расстояния между главными точками кривой и ближайшими пикетами, расположенными за ее пределами.

Построение продольной оси трассы начинают с проектирования мостового перехода через реку. Мостовой переход проектируют горизонтальным длиной 40 м, расположенным на 1 м выше уровня уреза воды. На участках до начала и после окончания моста проектная линия проводится таким образом, чтобы объемы земляных работ на каждом из участков были минимальными.

3.2 Определение уклонов

Для вычисления уклонов на каждом участке отметки начала и конца проектной линии берутся графически, и каждый уклон вычисляется до тысячных долей единицы

, (18)

где

– отметка конечной точки участка проектной линии;

– отметка начальной точки участка проектной линии;

– горизонтальное расстояние между начальной и конечной точками участка проектной линии.

В графе «Уклоны» фиксируют каждую секцию горизонтальной или наклонной в сторону уклона проектной линии чертой, сверху которой пишут уклон, снизу – длину.

3.3 Определение проектных отметок

Вычисляют проектные (красные) отметки всех точек (в том числе и тех, для которых ранее отметки были определены графически) по формуле

, (19)

где

– отметка последующей точки;

– отметка предыдущей точки.

Проектная отметка нулевого пикета, являющаяся исходной для всей проектной линии, определяется графически.

3.4 Определение рабочих отметок

Рабочие отметки вычисляют для всех связующих и промежуточных точек по формуле

(20)

Если рабочие отметки имеют знак «минус», то они подписываются под проектной линией, если «плюс», то над проектной линией.

Вычислив рабочие отметки на каждом пикете и плюсовых точках, определяют расстояния от точки нулевых работ (точка пересечения профиля с проектной линией) до ближайших пикетов или плюсовых точек, между которыми расположена точка нулевых работ

, (21)

, (22)

где

– рабочие отметки на задней и передней точках профиля,

между которыми расположена точка нулевых работ;

– расстояние между этими точками.

На профиле указывают расстояния от этой точки до ближайших пикетов.

Профиль оформляется в два цвета. Все данные, относящиеся к полевым работам: графы сетки, линию профиля поверхности земли показывают черным цветом. Данные, относящиеся к проектированию: проектные линии, уклоны, проектные и рабочие отметки – красным цветом.

Литература

1 Новак В.Е. Практикум по инженерной геодезии. – М.: Недра, 1987. – 334 с.

2 Кулешов Д.А., Стрельников Г.Е. Инженерная геодезия для строителей. - М.: Недра, 1990. – 254 с.

3 Багратуни Г.В.,Ганьшин В.Н. и др. Инженерная геодезия. - М.: Недра, 1984. – 343 с.

Приложение А

(рекомендуемое)

Таблица 1 – Варианты заданий

№ вариант	Отметки реперов, м		Гориз. угол , град.	Радиус, м
№ вариант	Рп 1	Рп 2	Гориз. угол , град.	Радиус, м
1	51,321	55,161	158,5	140
2	14,583	18,401	150,5	135
3	41,837	45,652	114,4	130
4	40,792	44,637	151,3	120
5	61,978	65,828	107,3	125
6	50,408	54,220	104,5	100
7	20,293	24,102	149,3	105
8	38,137	41,937	125,1	155
9	28,137	32,552	142,4	170
10	37,521	41,323	115,8	200
11	36,110	39,946	117,9	195
12	16,648	20,487	131,2	180
13	10,550	14,360	138,8	110
14	19, 857	23,692	155,4	115
15	12,117	15,963	97,0	125
16	15,717	19,526	144,0	155
17	18,892	22,710	134,7	150
18	10,215	14,048	129,9	115
19	17,802	21,639	119,8	135
20	18,247	20,640	154,2	140
21	14,342	18,153	152,1	145
22	22,782	26,586	150,3	160
23	14,191	18,043	146,4	175
24	12,625	16,423	138,0	165
25	15,342	19,178	103,5	190
26	37,103	40,943	121,3	200
27	37,862	41,662	98,4	195
28	36,907	40,705	108,6	180
29	35,215	39,017	145,8	100
30	36,055	39,896	127,9	110
31	37,854	41,700	100,2	140
32	39,719	43,556	130,9	200
33	39,154	42,944	165,5	165
34	40,250	44,074	149,9	125
35	41,842	45,692	105,3	145
36	25,787	29,642	140,0	195
37	25,375	29,229	170,6	135
38	31,120	34,917	136,1	160
39	34,959	38,806	148,8	120
40	25,680	29,475	110,4	150

Приложение Б

(рекомендуемое)

Пикетажный журнал

Р_п 2

ПК 0

ПК 4

ПК 3

ПК 2

ПК 1

ПК 5

ПК 6

ВЫГОН

ЛУГ

ЛУГ

ПАШНЯ

+50

+20

+40

+70

+40

+40

+60

+50

ЛИСТВЕННЫЙ ЛЕС

р. Яна

УП

Р_п 1

Приложение В

(рекомендуемое)

Таблица 1- Журнал нивелирования трассы

№ станц	№ точки	Отсчет по рейке, мм			Превышение, м			Гориз. приб	Отм. точки, м
		перед	задн	пром	выч	сред	испр
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Рп1		0845
			5529
	ПК0	0897
		5583
2	ПК0		1643
			6328
	ПК0+50			0143
	ПК0+70			1077
	ПК1	1702
		6389
3	ПК1		1933
			6618
	ПК2	2646
		7329
4	ПК2		0763
			5449
	ПК2+40			1916
	ПК2+50			2940
	ПК2+60			1920
	Пк3	1743
		6431
5	ПК3		2865
			7548
	ПК4	0815
		5500
6	ПК4		1743
			6428
	ПК4+20			1804
	ПК4+40			0510
	Пк5	0712
		5395
7	ПК5		2504
			7189
	ПК6	0490
		5177
8	Пк6		2094
			6778
	Рп2	1557
		6241