Изыскания трасс линейных сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1.Трассирование линейных сооружений

2.Геодезические работы при проектировании линейных коммуникаций

3.Геодезические работы при прокладке трасс линейных сооружений

Заключение

Список литературы

Введение

Основной задачей проектирования линейных сооружений является выбор оптимального положения линии трассы на местности. Выбранный вариант должен предусматривать сбалансированность объемов земляных работ, хорошо вписываться в окружающую ситуацию, обеспечивая наименьшие нарушения окружающей среды. Основная часть этих задач решается при камеральном (карта, план) и полевом трассировании. Любая трасса любого сооружения, предварительно на основании заказа проектируется на картах или планах соответствующими специализированными предприятиями.

Заказчиком работ выдается начало, конец трассы и др. нормативные документы. На основании исходных данных проектные предприятия на карте мелкого масштаба выполняют камеральное трассирование дороги, т. е. намечают наиболее целесообразное ее направление.

1.Трассирование линейных сооружений

Вытянутые искусственные сооружения называются линейными, например, линии электропередачи, связи, трубопроводы (водопровод, газопровод, канализация и др.), каналы, дороги (автомобильные, железные).

Ось линейного сооружения, обозначенная на карте (плане, фотоснимке) или на местности, называется трассой.

Характерными точками трассы являются:

- начало трассы (Я. тр.) - начальная точка трассы;

- вершины углов поворота (ВУ) - точки, в которых трасса меняет направление. Угол, на который трасса отклоняется от продолжения предыдущего (старого, заднего) направления, есть угол поворота трассы <р: правый (Рф если трасса поворачивает вправо, и левый <рле„ если трасса поворачивает влево;

- конец трассы (К. тр.) - конечная точка трассы.

Магистральный ход - это теодолитный ход, проложенный по трассе

через вершины углов ВУ.

Целью инженерно-геодезических изысканий для линейных сооружений является определение на местности оси будущего сооружения.

Процесс отыскания на карте или на местности наиболее целесообразного положения трассы называется трассированием. Различают камеральное трассирование (трасса намечается по картам, планам, фотоснимкам) и полевое (трасса укладывается непосредственно на местности).

Трассирование (как полевое, так и камеральное) выполняется двумя способами:

- по заданному уклону /, когда основное внимание уделяется обеспечению допустимых уклонов (каналы, самотечные трубопроводы, железные и автомобильные дороги);

- по заданному направлению, когда основное внимание уделяется наиболее короткой, экономически выгодной трассе (напорные трубопроводы, линии электропередачи и связи и др.)

Камеральное трассирование по заданному уклону / заключается в том, что на топографической карте (плане) масштаба М ~ 1: т с высотой сечения рельефа Н строят ломаную линию, последовательно засекая от начального до конечного пункта соседние горизонтали циркулем, раствор которого соответствует заложению а с заданным уклоном.

В результате получают несколько вариантов трассы (соседняя горизонталь может засекаться циркулем в двух местах), из которых выбирается наиболее приемлемый.

Полевое трассирование с заданным уклоном / выполняется при помощи теодолита в таком порядке:

в начальной точке трассы устанавливают теодолит и измеряют его высоту;

на вертикальном круге теодолита устанавливают отсчет, соответствующий уклону, при этом учитывается место нуля;

в направлении трассы отыскивают такую точку местности, на которой отсчет по рейке средней нитью равен высоте инструмента;

- переходят на эту точку и дальше поступают аналогично;

трассу автодороги располагают как можно ближе к найденным точкам.

2.Геодезические работы при проектировании линейных коммуникаций

Для составления проекта необходимо знать точное расположение будущей трассы на местности, иметь ее профиль, знать геологические и гидрологические условия по трассе, особенно на неблагоприятных участках (овраги, карсты, оползни, болота). Кроме того, надо выявить и изучить места для добычи строительных материалов - песка, гравия, камня. Все эти сведения и материалы получают в результате инженерных изысканий дороги.

Составление технического проекта начинают с камеральных работ: для проектирования используют топографические карты:

- масштабов 1:10 000 - 1:25 000 - в равнинных районах;

- 1:5000 - 1:10 000 - в холмистой местности;

- 1:2000 - в горной местности.

На карте выбирают наилучшее положение трассы, выполняют подсчет объема земляных работ по насыпям и выемкам. Путем полевого обследования камеральный вариант уточняется и производится окончательная укладка отдельных ее участков на местности.

При перенесении проекта трассы с плана или карты в натуру выполняют следующие геодезические работы:

- детальная рекогносцировка местности;

- определение в натуре положения углов поворота трассы;

- вешение линий;

- измерение углов и сторон хода;

- разбивка пикетажа и поперечников;

- нивелирование, закрепление трассы;

- крупномасштабная съемка переходов, пересечений, примыканий, мест со сложным рельефом.

Одновременно выполняют детальные инженерно-геологические, гидрометрические, почвенные обследования трассы, детальную разведку карьеров строительных материалов.

На основании подробных полевых изысканий составляют проект трассы, состоящий из рабочих чертежей, пояснительной записки с обоснованиями, расчетами, ведомостями объемов работ, документами согласований, геодезическими данными и других смет.

Данные разбивки заносят в пикетажную книжку (трасса шириной 20-40 м). В пикетажном журнале фиксируют вершины углов поворота оси трассы, измеренные значения углов и элементы кривых по трассе.

Рис. 1. Разбивка трассы, углов поворота, пикетажа

3.Геодезические работы при прокладке трасс линейных сооружений

Основная задача при, проектировании сооружений линейного типа независимо от их назначения сводится к определению на местности положения оси сооружения (трассы) в плане и по высоте. Проектирование протяженных инженерных сооружений, таких как автомобильные дороги, выполняется в несколько этапов. Любая трасса любого сооружения, предварительно на основании заказа проектируется на картах или планах соответствующими специализированными предприятиями. Заказчиком работ выдается начало, конец трассы и др. нормативные документы.

На основании исходных данных проектные предприятия на карте мелкого масштаба выполняют камеральное трассирование дороги, т. е. намечают в первом приближении наиболее целесообразное ее направление. Затем возможные варианты трассы изучают на планах более крупного масштаба (1: 5000 - 1: 10 000) и выбирают оптимальный вариант.

Обычно трассу приходится проектировать, обходя различные препятствия - жилые кварталы и ценные земли, болота, обеспечивая мостовой переход в наиболее узком месте реки, уменьшая уклон дороги и т. п. В процессе полевого трассирования утвержденный вариант переносится на местность по координатам вершин углов поворота или по данным их привязки к местным предметам. В архитектурных службах или других ведомственных организациях определяются геодезические пункты находящиеся вблизи трассы, если таких пунктов недостаточно вдоль примерной оси будущей трассы параллельно прокладывается полигонометрический ход.

До начала разбивки пикетажа на трассе, после того как вынесены вершины углов поворота трассы выполняются полевые работы, связанные с проложением по данным вершинам теодолитного хода соответствующего разряда. Расстояния измеряются мерными лентами или рулетками в лучшем случае светодальномерами. Углы измеряются теодолитами технической точности. В настоящее время в геодезическом производстве широкое применение находят электронные тахеометры. Это комплекс, составленный из геодезических приборов: теодолита, светодальномера, вспомогательного оборудования и накопителя базы данных.

Далее вдоль трассы разбивают пикетаж, для чего от ее начального пункта, называемого - нулевым пикетом, последовательно откладывают отрезки по 100 м. Концы каждого из них закрепляют деревянными кольями - пикетами, сокращенно обозначаемыми ПК0, ПК1, ПК2 и т. д. При таком обозначении номер пикета указывает расстояние в сотнях метров от начала трассы. Кроме того, кольями закрепляются перегибы скатов, пересечения трассы с реками, дорогами, подземными и наземными коммуникациями. Положение каждой из таких точек, называемых плюсовыми, - определяется ее расстоянием от ближайшего младшего пикета.

Для обеспечения плавного движения транспорта в местах поворота трассы ее смежные прямые участки сопрягаются кривыми., чаще всего дугами окружностей определенного радиуса. Чтобы разбить круговую кривую, достаточно определить на местности положения ее трех главных точек: начала кривой (НК), конца кривой (КК),и середины кривой (СК). Для этой цели выполняют расчет их пикетажных обозначений. Исходными для расчета являются: положение вершины угла поворота трассы, радиус закругления R и величина угла поворота альфа. По радиусу и углу поворота трассы, пользуясь таблицами или специальными формулами для разбивки кривых находят значения тангенса Т, кривой К, биссектрисы Б и домера Д. Правильность вычисленных по таблицам элементов контролируется формулой Д = 2Т - К. По значениям Т, К, Д и Б производят расчет пикетажных обозначений начала и конца кривой.

ПКНК = ПКВУ - Т

ПККК = ПКВУ + Т -Д

ПККК = ПКНК + К

Р = ПКНК

Р = ПКНК(последующий) - ПККК(предыдущий),

где Р - прямая вставка (прямой отрезок на трассе).

Пикетажное положение вершин трассы производится по формуле: ПКВУi+1=ПКВУi + S - D.

Далее ведется разбивка пикетажа по трассе, а для пикетов, которые находятся на кривых выполняются расчеты по выносу пикета на кривую. Используется метод прямоугольных координат.

При проходе, трассы по косогору с поперечным уклоном более 0,2 на местности разбиваются перпендикулярные к трассе линии - поперечники. Длины поперечников зависят от ширины дороги. Одновременно с разбивкой пикетажа и кривых ведется съемка ситуации прилегающей к трассе местности в полосе шириной по 200 м с каждой стороны трассы. Результаты съемки заносятся в пикетажный журнал (см. рис), в котором трасса изображается условно в выпрямленном виде, а углы поворота указываются стрелками. Пикетажный журнал ведется в крупном масштабе, например 1: 2000. В случае сложной ситуации и рельефа с большим количеством плюсовых точек применяют более крупный масштаб; для местности с однообразной ситуацией и слабо выраженным рельефом масштаб пикетажного журнала уменьшают.

На завершающем этапе изысканий производится техническое нивелирование трассы в прямом и обратном направлениях. В прямом ходе нивелируются пикеты, плюсовые точки, главные точки кривой и поперечники; в обратном ходе - только пикеты. Нивелир устанавливают посередине между пикетами и берут отсчеты по черной и, красной сторонам реек, стоящих на пикетах. Плюсовые точки, ось и концы поперечника, а также главные точки кривой нивелируют, отсчитывая только по черной стороне рейки. При нивелировании крутых скатов, когда невозможно сделать отсчеты по установленным на пикетах рейкам используют плюсовые точки либо выбирают одну или несколько вспомогательных точек, называемых иксовыми, и с их помощью передают отметку с заднего пикета на передний.

Необходимым условием полевого трассирования является привязка трассы к реперам государственного нивелирования. Допустимая невязка в превышениях (в мм) вычисляется по формуле мм, где 1. - длина трассы в км. По данным нивелирного и пикетажного журналов составляется - продольный профиль трассы.

Установление положения автодороги в продольном профиле по отношению к поверхности земли производится при выполнении ряда технических условий, главным из которых является соблюдение продольного уклона. Требованию обеспечения устойчивости земляного полотна, удобства поверхностного водоотвода и защиты дороги от снежных и песчаных наносов лучше всего отвечает ее расположение в насыпи. Однако в пересеченной местности для уменьшения продольных уклонов дорогу проектируют по секущей, срезая возвышенные места рельефа. В этом случае проектная линия наносится под условием нулевого баланса земляных работ, т.е. примерной компенсации объемов насыпей и выемок. Разности между проектными отметками земли по оси дороги называют рабочими отметками.

Широкие перспективы улучшения качества проектирования линейных сооружений и сокращения его сроков является внедрение компьютерной техники, которое обеспечивает необходимую точность, скорость вычислений и автоматизацию процесса.

В настоящее время с развитием аэрофотосъемки и методов ее обработки сроки изыскательских работ сокращаются в 2 - 3 раза. Такое повышение эффективности изысканий обеспечивается заменой полевого трассирования на первой стадии проектирования камеральным трассированием по аэроснимкам на стереоприборах. Используя пространственное изображение местности, на снимках стереопары намечают положение основных пунктов трассы, разбивают пикетаж, кривые, поперечники и определяют отметки всех точек трассы фотограмметрическим нивелированием.

трасса линейный сооружение геодезический

Заключение

При проектировании автомобильных и железных дорог основное внимание уделяется обеспечению плавного и безопасного движения с заданной предельной скоростью. Поэтому уклон проектной линии не должен превышать предельной величины, а радиус вертикальной кривой быть меньше допускаемого.

При проектировании подземных трубопроводов уклон профиля должен обеспечить движение жидкости в трубах с определенной скоростью.

Широкие перспективы улучшения качества проектирования линейных сооружений и сокращения его сроков является внедрение компьютерной техники, которое обеспечивает необходимую точность, скорость вычислений и автоматизацию процесса.

Список литературы

Ганыиин В. Н., Реполов И. М. Геодезические работы при строительстве подкрановых путей. М.: Недра, 2000.

Геодезические разбивочные работы / Н. Г. Видуев, П. И. Баран, С. П. Войтенко и др. М.: Недра, 2003.

Глотов Г. Ф. Геодезия: Учебник для техникумов. М.: Строй-издат, 2009.

Григоренко А, Г., Сердюков В. М., Чмчян Т. Т. Геодезическое обслуживание строительно-монтажных работ. Киев: Будивельник 2003.

Зацаринный А. В. Автоматизация высокоточных инженерно-геодезических измерений. М: Недра, 2006.

Измерение вертикальных смещений сооружений и анализ устойчивости реперов / В. Н. Ганыиин. А. Ф. Сторожепко, А. Г. Ильин и др. М.: Недра, 2001.

Инженерная геодезия. М.: Недра, 2008.

Инженерная геодезия в строительстве/Под ред. О. С. Разумова. М.: Высшая школа, 2004.

Размещено на Allbest.ru