Нивелирование трассы

 

МПС РФ

                                    СГУПС

                         Факультет «Мосты и тоннели» 
 
 

                            ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

                     по дисциплине «Инженерная геодезия»

                     к расчётно-графической работе № 3:

                           «Нивелирование трассы» 
 
 

                                   Выполнил: студент гр.

                                   Малахов Константин

                                   Проверил: доцент Чижиков В. Г. 
 
 

                             Новосибирск 2001 г. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                 Содержание: 

1. Цель работы…………………………………………………………………2

2. Исходные данные…………………………………………………………...2

3. Обработка  журнала нивелирования……………………………………….2

   1. Вычисление  средних превышений………………………..…………..2

   2. Определение  высотной невязки и ее распределение  в

          разомкнутом ходе………………………………………….…………...3

   3. Вычисление  отметок связующих и промежуточных  точек…………..3

4. Составление  продольного профиля………………………………….…….4

5. Построения

   5.1. Построение  проектной линии (верхней бровки  земляного

полотна)………………………………………………………………………….5

   5.2. Определение  проектных отметок………………………………………6

   5.3. Вычисление  положения точек нулевых работ………………………...6

   5.4. Расчет  основных элементов разбивки  кривых и вставка кривых в

пикетаж……………………………………………………………………..…….6

   5.5. Оформление  графы «Условный план линии»  в профиле……….…….8

6. Вычерчивание  поперечного профиля……………………………………….9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                 Цель работы 
 

      Задача нивелирования состоит  в том, чтобы получить отметки   пикетов  и

плюсовых точек  для построения профиля земли. 
 

                               Исходные данные 
 

      В исходные данные входит индивидуальное задание с приложением  выписки

из журнала  нивелирования и выписки из пикетажной книжки с указанием  отметок

реперов: Нр31=14,046 м, Нр34=9,798 м, и исходных данных для  кривых:  первая

кривая имеет  вершину угла поворота на расстоянии 497  м  от  начала  трассы,

угол поворота (1=15(45(, радиус кривой R1=1200 м,  длину  переходной  кривой

l1=120 м; Вторая  кривая  имеет  (2=15(30(,  R2=1000  м,  l2=100  м,  прямая

вставка перед  ней 582 м. Приведены масштабы для  вычерчивания  профилей:  для

продольного профиля Мг=1:10000, Мв=1:200;  для поперечного профиля М=1:200. 

                       Обработка журнала нивелирования 
 

    3.1  Вычисление средних превышений 

      В графах 5 – 6 вычисляют превышения, определяемые по отсчетам черных  и

красных сторон реек, по формулам

      h=З-П;             (1)

      hч=aч-bч;

      hк=aк-bк;

      Это будут превышения между  связующими точками Rp31-ПК0; ПК0-ПК3;  ПК3-

ПК5 и т.д.

      Если разность превышений в  графах  5  и  6  не  превышает  (6  мм,  то

вычисляют среднее превышение на станции

      [pic]             (2)

      Например, на первой станции отсчет  на  заднюю  точку  Rp31  по  черной

стороне рейки 1139, на переднюю точку ПК0 – черный отсчет  0784.  Превышение

будет [pic]=1139-0784=+0355.

      [pic]=2 мм<6  мм,  поэтому выводим среднее превышение  [pic]=+0354,

записываем в  графу 7 журнала нивелирования между  строк.

      После того, как вычислены все  средние превышения  на  обеих   страницах

журнала, проверяют, правильно ли они  вычислены,  т.е.  делают  постраничный

контроль по формуле

      [pic],             (3)

      Полуразность должна быть равна  сумме средних превышений (2 –  3 мм. 

       3.2. Определение высотной невязки  и ее распределение в разомкнутом

ходе 

       Контролем полевых измерений и вычислений является невязка

      [pic]

      [pic],            (4)

      где [pic] – разность отметок  конечного и  начального  реперов  Rp34  и

Rp31.

      Невязка [pic] мм.

      При техническом нивелировании  предельная невязка не  должна  превышать

[pic](мм).

      Невязка в превышениях  распределяется  поровну  на  каждую  станцию   с

обратным знаком (на 10 станций по 1 мм).

      Поправки к превышениям записывают  над  ними.  В  графе  6  записывают

исправленные  алгебраические превышения.

      [pic]

      Пример: если [pic], поправка –1 мм, то [pic]мм. 

       3.3. Вычисление отметок связующих  и промежуточных точек 

      После  того,  как  исправлены  все  превышения,  вычисляются   отметки

связующих точек  по формуле

      [pic],             (7)

      где [pic]– отметка следующей (передней) точки на станции,

      [pic]– отметка предыдущей (задней) точки на станции,

      [pic]– исправленное среднее превышение  между этими точками.

      Пример: [pic]

                     [pic]м.

      На каждой странице контролем правильности вычислений связующих отметок

является равенство  разности  отметок  последней  и  первой  точек  с  суммой

исправленных  превышений.

      Заключительный  контроль  при   вычислении   отметок:   в   результате

вычисления отметок  связующих точек на последней странице  должна  получиться

задняя отметка Rp34.

      [pic].

      Если контроль получился, начинают  вычислять отметки оставшихся  пикетов

и плюсовых точек, которые были пронивелированы  как  промежуточные.  Отметки

промежуточных точек вычисляются через горизонт инструмента (ГИ).

      ГИ – это высота (отметка) визирного  луча. Он вычисляется по формуле

      ГИ [pic]            (8)

      Контролем  вычисления  горизонта   инструмента  может  служить   другая

формула (на этой же станции)

      ГИ [pic]           (9)

      Пример: ГИ = [pic] м.

      Отметка промежуточных точек  находится через ГИ  и  черные  отсчеты  на

этих точках по формуле

      [pic]            (10)

      Пример: [pic] м.

      На следующей станции, где есть  промежуточные  точки,  вычисляют  новый

ГИ, через этот ГИ вычисляют также отметки промежуточных  точек. 
 

                       Составление продольного профиля 
 

      Пользуясь обработанным журналом  нивелирования  и  пикетажной  книжкой,

приступают  к  составлению  продольного  профиля  трассы.   Для   построения

нормального   продольного   профиля    железнодорожной    трассы    задается

горизонтальный  масштаб 1:10000 и вертикальный 1:200.

      Построение профиля начинается  с того, что в  35  мм  от  нижнего  края

миллиметровки проводят  черту,  на  которой  размечают  и  нумеруют  пикеты.

Номера пикетов  пишут  под  чертой.  Проведя  вторую  линию  на  1  см  выше,

получают графу  «Расстояния».  Ее  заполняют  в  соответствии  с  пикетажной

книжкой. Положение плюсовых  точек и пикетов показывают  ординатами.  Для

плюсовых точек  указывают еще и расстояния  между  ними.  Например,  если  на

местности между  двумя пикетами были плюсовые точки +42 и +80, то между  ними

в графе «Расстояния» должны быть указаны  расстояния  42,  38  и  20,  сумма

которых равна 100.

      Далее заполняется графа «Отметки  земли». В ней против каждой  ординаты

выписываются  из журнала нивелирования отметки  точек. После этого  приступают

к построению линии  земли.

      Построение линии земли на продольном профиле  производят  по  отметкам

точек трассы «отметки земли».  Для  этого  после  вычерчивания  сетки  остро

отточенным карандашом откладывают на соответствующих  ординатах,  проведенных

выше  линии  «Развернутый  план  пути»,  черные отметки точек в заданном

вертикальном  масштабе 1:200. Полученные точки  соединяют  отрезками  прямых.

На этом заканчивается  построение профиля поверхности  земли по трассе. 

       5.1. Построение проектной линии  (верхней бровки земляного полотна) 

      При построении проектной линии на  производстве  учитываются многие

требования, изучаемые  в  специальных  курсах.  Проведение  проектной  линии

выполняется из следующих условий:

    1. Объем  земляных работ должен быть  минимальным.

    2. Объем  по выемке и по насыпи должен быть приблизительно одинаковым.

    3. Фактически  уклон не должен превышать  руководящий (заданный).

    4.  Между  подъемом  (спуском)  и  спуском   (подъемом)   должна   быть

       горизонтальная вставка на менее  200 м.

      В  графе  «Уклоны»  ординатами  разделяют  элементы  запроектированной

трассы. Около  ординат  в  этой  графе  указывают  расстояние  до  ближайших

пикетов. Если перелом  проектной  линии  не  совпадает  с  пикетом,  то  его

обозначают ординатой, которая, как и проектная линия, вычерчивается  красным

цветом.   Диагоналями   или   горизонтальной   кривой    показывают    уклон