Скачати 0.81 Mb.
|
Міністерство освіти і науки України Харківська Національна академія міського господарства методичні вказівки та контрольні завдання до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу інженерної геодезії Частина 2 Геодезичне забезпечення побудови профілів автодороги і газопроводу (для студентів 1 курсу заочної форми навчання спец. 7.092101 ? ПЦБ, 7.092103 ? МБГ, 7.092103 ? Тор та РБ і 7.092108 ? ТГВ) Харків – ХНАМГ – 2005Методичні вказівки та контрольні завдання до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу інженерної геодезії. Частина 2. Геодезичне забезпечення побудови профілів автодороги і газопроводу (для студентів 1 курсу заочної форми навчання спец. 7.092101 ? ПЦБ, 7.092103 ? МБГ, 7.092103 ? Тор та РБ і 7.092108 – ТГВ). Укл. Г.І. Коба, О.М. Шерстюк. ? Харків: ХНАМГ, 2005. ? 59 с. Рецензент: канд. техн. наук, доц. В.В. Новицький ^ протокол № 3 від 08.11.05р. Зміст Стор.
Передмова Проектування поздовжнього профілю лінійних споруд є найбільш складним і творчим завданням створення споруд, оскільки положення лінійної споруди в просторі повинне відповідати певним технічним вимогам, що забезпечують нормальні умови їх експлуатації. Окрім того, положення траси лінійної споруди має бути економічним і відповідати екологічним вимогам. У цій роботі розглядається лише геодезичне забезпечення побудови профілів автодороги і газопроводу, яке враховує певні технічні вимоги до профілю траси конкретної лінійної споруди з врахуванням деяких економічних вимог до неї. Метою вказівок є допомога студентам заочної форми навчання в самостійному виконанні розрахунково-графічної роботи, яка сприятиме розширенню та закріпленню знань, отриманих при вивченні курсу інженерної геодезії, а також здобутті практичних навиків геодезичних розрахунків на профілі конкретної лінійної споруди (автодороги або газопроводу). Методичні вказівки написані з таким розрахунком, щоб студент заочної форми навчання ( в основному) самостійно опрацював теоретичний матеріал за прочитаними лекціями, рекомендованою літературою і зміг самостійно виконати рекомендовану роботу і підготуватися (за контрольними запитаннями) до її захисту. Для цього у методичних вказівках приведені посилання на літературу і приклади розв‘язання типових задач геодезичного забезпечення будівництва і оформлення поздовжніх профілів автодороги та газопроводу. Загальні методичні вказівки щодо складання звіту і його оформлення наведені в частині 1 методичних вказівок. 1. контрольна розрахунково-графічна робота № 2 ^ ЛІНІЙНОЇ СПОРУДИ Література [1,с.137-144, с.187-192, с.240-244, с.258-265, с.393-404; 2, с.104-111; 3, с.103-106, с.128, с.133-134, с.173-184, с.258-259; 6, 94-113, с.148-161; 8, с.191-204]. Мета роботи - оволодіти методикою математичної обробки результатів геометричного нівелювання рельєфу місцевості по трасі лінійної споруди з технічною точністю і розрахунків прямих та кривих її ділянок (в плані), вивчити технологію складання поздовжнього профілю за результатами його нівелювання та геодезичного проектування на ньому осі заданої лінійної споруди. ^ 1. Письмові відповіді на запитання (3) за темами спеціальної частини курсу інженерної геодезії та розв‘язання простих інженерних задач. 2. Розрахунок довжини прямих і кривих ділянок плану траси автодороги довжиною 500м (крім спеціальності ТГВ). 3. Математична обробка результатів геометричного нівелювання рельєфу місцевості технічної точності по трасі лінійної споруди. 4. Складання поздовжнього профілю траси автодороги або трубопроводу. 5. Письмові відповіді на розв‘язання простих інженерно - геодезичних розбивочних робіт (2) на будівельному об‘єкті. 1.1. Завдання 1. Відповіді на запитання за темами спеціальної частини курсу інженерної геодезії Студент повинен дати відповіді на три запитання (задачі) із списку запитань (задач), що рекомендовані для самостійної роботи у першій частині вказівок. Номер запитання визначається останньою цифрою номера залікової книжки студента. Студенти відповідають на запитання і розв‘язують задачі за темами 9 та 10. Вимоги щодо оформлення відповідей на запитання викладені у загальних методичних вказівках (див. частину 1). Коли для пояснення відповіді потрібен рисунок, від повинен бути акуратно нарисований у зошиті. Горизонтальна лінія (промінь) візування ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() b a B ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Станція ![]() ![]() A ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рівнева поверхня 0 ![]() Рис. 1.1- Схема геометричного нівелювання точок А і В способом „із середини” (до задачі 3) Третє запитання (задача), що пов’язане з обробкою результату геометричного нівелювання двох точок, є загальним для усіх студентів (див. задачу 3). Задача 3. Дана висота (позначка) НА точки А. Обчислити висоту НВ точки В через її перевищення над точкою А. При геометричному нівелюванні цих точок способом “із середини” по нівелірних рейках, встановлених на цих точках, отримані відліки (рис.1.1): на точці ^ = 2157 мм; на точці В b = 1245 мм. Потрібно навести пояснювальну схему геометричного нівелювання точок А і В способом “із середини” і показати на ній (рис.1.1) результати нівелювання і розрахунків. Висоту точки А слід приймати відповідно до свого номера залікової книжки. Наприклад, студент Коваленко, що має номер 24365, повинен прийняти до розрахунків висоту НА = 365,365 м. Користуючись даними попередньої задачі, обчислити повторно висоту НВ точки В через висоту горизонтальної лінії візування (горизонту) приладу. Зробити висновок щодо результатів визначення точки В двома способами (з контролем). Приклад. Дано: НА = 365,365м ; а = 2157мм; в = 1245мм. Знайти НВ-? Вирішення: перевищення між точками А і В дорівнює hАВ = 2157 – 1245 = 0912 мм. Тоді висота точки В, що визначається через перевищення, складе: ![]() ![]() ![]() ![]() ^ лінійних споруд За результатами камерального трасування на топографічному плані , на місцевості була закріплена траса лінійної споруди довжиною 500 м. По трасі було прокладено теодолітний хід з вимірюванням кутів її повороту і розбивкою (розміченням і закріпленням) пікетажу. Одночасно виконувалось знімання ситуації на смузі місцевості, що прилягає до траси (по 20 метрів в обидва боки від осі). Результати вимірювань занесені в пікетажний абрис траси (рис. 1.2). Геометричне нівелювання (технічної точності) земної поверхні по трасі лінійної споруди виконувалось способом “із середини” одним нівеліром 2НЗ з використанням двосторонніх рейок довжиною 4.0 м. Результати нівелювання по трасі наведені в журналі №1 (див. додаток 1). За даними польового знімання необхідно побудувати поздовжній профіль рельєфу місцевості і запроектувати на ньому вісь лінійної споруди (автодороги або трубопроводу). ^ Робота складається з наступних етапів: - математична обробка результатів технічного нівелювання земної поверхні по трасі: обчислення і зрівнювання (виправлення) перевищень та висот; - математична обробка пікетажного абрису журналу траси: розрахунок прямих та кривих ділянок плану траси (крім спеціальності ТГВ); - складання поздовжнього профілю земної поверхні в масштабах: для горизонтальних відстаней - 1:2000, вертикальних - 1:200; - нанесення на поздовжній профіль земної поверхні проектної лінії (осі автодороги або газопроводу); - оформлення поздовжнього профілю лінійної споруди. ^ 1. Пікетажний абрис траси (рис. 1.2). На абрисі задано дирекційний кут напрямку першої прямої ділянки траси ( ![]() ![]() ![]() Ці дані загальні для всіх студентів. Величина другого кута повороту траси вліво, що знаходиться на Пк3+25,00, задається індивідуально: ![]() ![]() ![]() ^ на поворотах траси приймаються однаковими для всіх студентів: ![]() ![]() Грунтовий репер 26 Пк5 Для розрахунків у прикладах вказівок прийнято: ![]() ![]() ![]() ![]() 2. Журнали геометричного нівелювання рельєфу місцевості по трасі №1 і №2 (додаток 1 та табл.1.1). Студенти виконують математичну обробку результатів нівелювання траси для ходу від репера 25 (Рп25) до репера 26 (Рп26). Результати наведені в журналі № 1 (додаток 1). Відліки по рейках є загальними для всіх студентів. Висоти (позначки) реперів Рп25 та Рп26 визначаються індивідуально відповідно номеру залікової книжки студента. Наприклад, висота репера 25 (кількість цілих метрів) приймається тризначною. Число сотень метрів дорівнює одиниці, а число десятків і одиниць метрів складають дві останні цифри номера залікової книжки. У дробовій частині висоти (дм, см, мм) повторюються ті ж цифри, що й у цілій частині. Наприклад, для студента Коваленка, що має номер книжки 22365, висота репера 25 складе ![]() ^ на ![]() ![]() У журналі № 2 методичних вказівок (табл.1.1) наведено приклад математичної обробки результатів нівелювання траси. Висоти реперів 25 і 26, між якими виконувалось нівелювання земної поверхні, мали значення: ![]() ![]() 3. ^ на поздовжній профіль рельєфу місцевості (для усіх студентів крім спеціальності ТГВ)*: - на пікеті нуль (Пк0 - точка примикання нової автодороги) висота насипу діючої автодороги складає 1,0 м; - на ділянці профілю від Пк0 до Пк2 ухил елемента проектної лінії становить і1 = - 0,036 (- 36‰); - на ділянці профілю від Пк2 до Пк3 - горизонтальна площадка, тобто і2 = 0,000; - на ділянці профілю від Пк3 до Пк5 студенти проводять проектну лінію самостійно, виходячи із мінімуму і балансу об‘ємів земляних робіт у виїмках і насипах по всій довжині дороги: Vн?Vв?Vmin. Ухил, графічно проведеної лінії, визначається аналітично (див. розділ 1.2.5.) і округляється до 0,001 (1‰). Величина ухилу елемента профілю не повинна перевищувати іmax = 0,070 (70‰); - алгебраїчна різниця ухилів суміжних елементів профілю не повинна перевищувати ![]() - довжина елементів проектної лінії повинна бути не менше 100 м і кратною 10 м. Проектування вертикальних кривих у даній роботі не передбачене. 4.Студенти спеціальності ТГВ на профілі рельєфу місцевості проектують газопровід низького тиску довжиною 500м. Діаметр газопровідної труби 100мм. Урізка її в діючу мережу планується на пікеті 5. Газ планується транспортувати по трубах зволожений. Конденсатозбирач рекомендується розмістити на Пк 2+60 на глибині 1,80м. Розрахункова глибина промерзання грунту взимку складає 1,10м. ^ (низ газопровідної труби) на профіль земної поверхні: – на Пк 0 глибина закладення в грунт труб нової лінії діючої мережі газопроводу складає ![]() де в – додаткова (варіантна) глибина закладення труби в грунт, що відповідає дробній частині метра (дм і см), дорівнює двом останнім цифрам номера залікової книжки. Наприклад, номер залікової книжки дорівнює 24054. Тоді глибина закладення труби на Пк0 (глибина траншеї під нову лінію) ![]() – ![]() для всіх студентів на Пк 2 +60 - ![]() ![]() – на Пк5 - ![]() ^ плану траси автодороги Література [1,с.240-244; 4, с.205-207]. Для розбивки (розмічення) плану траси на місцевості необхідно знати довжину її прямих та кривих ділянок і їх розміщення відносно пікетів. За вихідними даними (радіусом колової кривої ![]() ![]() Основні елементи колової кривої: ![]() ![]() ![]() ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ВК ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() СК ![]() К ПК ![]() ![]() ![]() КК ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() О Рис. 1.3. - Головні точки та основні елементи колової кривої Приклад розрахунку елементів першої колової кривої. Вихідні дані : ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Розраховані довжини елементів першої колової кривої наведені у пікетажному абрисі траси (рис. 1.2 зліва від траси проти першої вершини кута повороту). Студенти розраховують елементи другої колової кривої і записують їх у пікетажний абрис траси. Пікетажне значення головних точок колової кривої обчислюють за формулами: ПкПК = ПкВК – Т; (1.5) ПкКК = ПкПК + К, (1.6) де ПкВК - пікетажне значення вершини кута повороту (відстань від початку траси до вершини її кута повороту, м); ПкПК - пікетажне значення точки початку кривої; ПкКК - пікетажне значення точки кінця кривої. ^ : Пк ![]() Результати розрахунків пікетажного значення головних точок (ПК1 і КК1) першої колової кривої з контролем наведені у пікетажному абрисі траси (рис. 1.2, праворуч від траси). Крива на абрисі показана у вигляді прямої з накресленим кутом повороту ![]() За заданими дирекційним кутом початкового прямолінійного напрямку траси та її двома кутами повороту ?1 та ?2 обчислюють дирекційні кути решти (двох) прямих ділянок траси. Дирекційний кут ![]() або ![]() ![]() де ![]() ![]() ![]() Наприклад, дирекційний кут другого прямого напрямку (ВК1 - ВК2) дорівнює ![]() Обчислене значення дирекційного кута записується у пікетажному абрисі вздовж стрілки, яка показує напрямок повороту траси (рис. 1.2). ^ нівелювання рельєфу місцевості по трасі лінійної споруди У зв’язку з тим, що всі результати вимірювання мають неминучі похибки, їх відразу не можна використовувати для обчислення висот точок нівелювання (кінцева мета). Тому спочатку перевіряють точність нівелювання точок ходу. При його достатній точності результати використовують для подальшої математичної обробки. ^ траси є (польовий) контроль вимірювання перевищень між зв’язуючими точками, визначення і аналіз фактичної точності (якості) нівелювання ходу, виправлення (зрівнювання) виміряних перевищень, при яких виконується математичні співвідношення в ході і обчислення найбільш близьких до дійсного значення висот (позначок) зв’язуючих та проміжних точок на трасі лінійної споруди. ^ 1. На кожній станції (точка стояння приладу, графа 1) обчислюють перевищення h між зв’язуючими точками траси (графи 3 та 4) за формулами: ![]() ![]() де ![]() ![]() Різниця між обчисленими перевищеннями ![]() ![]() ![]() Наприклад, на станції 1 перевищення між точками Рп25 і ПкО дорівнює (табл. 1.1): - по чорно-білій стороні рейок - ![]() - по червоно-білій - ![]() Так як різниця в обчислених перевищеннях не перевищує 5 мм, то їх записують з урахуванням знака (-) в графу 7 журналу. Якщо їх різниця більше 5 мм, то обчислення повторюють. 2. Обчислюють середнє значення перевищення hc, мм за формулою ![]() Якщо отримане ![]() Приклад: ![]() Значення середніх перевищень записують, залежно від їх знаку, в графи 8 або 9 журналу. 3. ^ З метою своєчасного виявлення можливих помилок у обчисленні перевищень на кожній сторінці журналу геометричного нівелювання і в усьому нівелірному ході обчислюють: ? а- суму всіх відліків по рейках, установлених на задні зв’язуючі точки, мм (графа 3); ? b - аналогічну суму відліків, отриманих на передніх рейках, мм (графа 4); ? ![]() ![]() Отримані суми записують під підсумковою рисою таблиці 1.1 на кожній сторінці. Між цими сумами повинне виконуватися таке математичне співвідношення: ![]() Якщо розбіжність у рівнянні (1.12) на кожній сторінці не перевищує 1-2 мм (залежить від кількості і знака заокруглених середніх перевищень), то розрахунки вважають правильними. У протилежному випадку їх необхідно повторити. У зв’язку з тим, що результати нівелювання траси розмістились тільки на двох сторінках, у журналі 2 (таблиця 1.1) виконано тільки загальний контроль обчислень для всього ходу (для даного випадку посторінковий контроль обчислень не є обов’язковим). Якщо указане відхилення від рівності (1.12) не витримується, то перевіряють правильність обчислень на кожній сторінці. ^ Точність нівелювання характеризується величиною нев’язки (висотної похибки) в перевищеннях ходу. Фактичну нев’язку ![]() ![]() де ![]() ![]() Для розімкненого нівелірного ходу значення ![]() ![]() де HРnК, HРnП - відомі висоти реперів у кінці і на початку нівелірного ходу, м ( ![]() Наприклад, у журналі № 2 (табл. 1.1) нев’язка ![]() ![]() Нев’язка ![]() ![]() ![]() ![]() де 50 мм - допустима похибка вимірювання перевищень з технічною точністю між точками, розміщеними на відстані 1 км; L - довжина нівелірного ходу в кілометрах. Приклад підрахунку допустимої нев’язки: довжина L нівелірного ходу складає (рис. 1.2) L = 500 + 50 + 25 = 575 м = 0,575 км. Тоді ![]() ![]() Якщо фактична нев’язка не більша за допустиму (по модулю), тобто ![]() Якщо ![]() 5. Розподіляють фактичну нев’язку fh між середніми перевищеннями нівелірного ходу. Щоб похибки ![]() ![]() де ![]() ^ поправки округлюють до цілих міліметрів. Різниця у величинах розподілених поправок не повинна перевищувати 1 мм. Якщо фактична нев’язка fh (в мм) менше кількості перевищень (n), то її розподіляють з протилежним знаком по 1мм на будь-які середні перевищення. ^ : ![]() 6. Обчислюють виправлені (зрівняні) середні перевищення hвn за формулою ![]() Контроль правильності обчислення hвn: алгебраїчна сума ![]() ![]() ![]() Наприклад, у графах 11, 12 і 14 (табл. 1.1): ![]() ![]() ![]() Умову дотримано. 7. Обчислюють висоти точок нівелірного ходу. Спочатку обчислюють послідовно висоти зв’язуючих точок, починаючи з першої, за правилом: висота ![]() ![]() ![]() ![]() При обчисленні обов’язково треба звертати увагу на те, що відліки по рейках, перевищення і поправки до них визначені в міліметрах, а висоти точок і осей візування приладу визначені в метрах. Обчислення висот починають з наступної після початкового репера ^ 25 зв’язуючої точки, тобто з ПкО. Наприклад, висота пікета ПкО дорівнює (табл. 1.1, графа 14): ![]() Контролем правильності обчислення висот усіх зв’язуючих точок є отримання в кінці розімкненого нівелірного ходу відомої висоти (висоти репера ![]() ![]() або ![]() Приклад (табл. 1.1, графа 14): 151,445+1,570=153,015м або 154,154+(-1,139)=153,015 м. Результати обчислень заносять в графу 14 журналу. Висоти проміжних точок Нпр визначають за допомогою висоти НОВ горизонтальної осі візування (горизонту) нівеліра. Останню обчислюють з контролем на станції (точці стояння) за формулою ![]() де ![]() ![]() ![]() ![]() Різниця в отриманих двох величинах ![]() ![]() ![]() Висоту ![]() |
![]() | До друку дозволяю Методичні вказівки та контрольні завдання до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу інженерної геодезії для студентів 1... | ![]() | Д. В. Вивчення топографічного плану. Картометричні роботи Методичні вказівки та контрольні завдання до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу інженерної геодезії ( для студентів... |
![]() | Господарства методичні вказівки для виконання розрахунково-графічної роботи з курсу Методичні вказівки для виконання розрахунково-графічної роботи з курсу "Економічна інформатика" (для студентів 1 курсу денної форми... | ![]() | Харківська національна академія міського господарства о. Г. Рудь методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисциплін "Підвалини, фундаменти, механіка грунтів" (для студентів... |
![]() | М. В. Кадничанський методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни «Стратегічний аналіз» (для студентів 5 курсу заочної форми... | ![]() | Міністерство освіти І науки україни харківська національна академія міського господарства методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з курсу “Охорона праці при експлуатації І ремонті рс” для студентів... |
![]() | Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни „екологія” Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни „Екологія” (для студентів 1 курсу денної та заочної форми... | ![]() | Харківська національна академія міського господарства методичні до виконання розрахунково-графічної роботи Методичні вказівки для виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни „Оцінка нерухомості” для студентів 4 курсу усіх форм... |
![]() | А. Ю. Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни «Технології гіс» Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни «Технології гіс» (для студентів 3 курсу денної та заочної... | ![]() | Харківська національна академія міського господарства методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи (ргр) Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи (ргр) з дисципліни "Підвалини фундаменти та спецфундаменти" Сост: Бронжаєв... |