Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный строительный университет»

Дорожно-транспортный институт

Кафедра прикладной геодезии

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Инженерно-геодезические изыскания линейных сооружений

Тема: Камеральное трассирование автомобильной дороги IV категории

Выполнил студент

ДТИ 3 курса гр. ПГ-301 Бабков Виталий Сергеевич

Руководитель работы: доцент

Кирильчик Лариса Федоровна

Ростов-на-Дону 2015



Содержание

проектирование трасса геодезический пикетаж

Введение

1. Техническое задание

2. Оценка точности топографо-геодезического материала

3. Проектирование линии нулевых работ

4. Спрямление трассы. Выбор варианта трассы

5. Вычисление элементов круговых кривых

6. Разбивка пикетажа и вынос пикета на кривую

7. Разбивка серпантины

8. Привязка трассы

9. Разбивка вертикальных кривых

10. Составление плана трассы

11. Построение продольного профиля и проектирование оси трассы

12. Построение поперечного профиля

13. Вычисление объемов земляных работ

14. Детальная разбивка круговых кривых

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Список литературы



Введение

Изыскания - комплекс специализированных работ, связанных со сбором и обработкой информации об окружающей среде, обеспечивающей определение наиболее рационального в технико-экономическом отношении объектов, предполагаемых к строительству.

Инженерно-геодезические изыскания для всех типов линейных сооружений осуществляются в следующем порядке:

- выбор направления трассы по топографической карте с последующим осмотром местности в натуре;

- согласование прохождения трассы с соответствующими юридическими лицами;

- вынос трассы с карты на местность, закрепление ее знаками с разбивкой пикетажа и элементов кривых;

- нивелирование трассы;

- плановая и высотная привязки трассы;

- составление плана трассы и переходов ее через препятствие в более крупном масштабе, составление продольного и поперечного профилей.

Камеральное трассирование линейных сооружений проводится при технико-экономических и проектных изысканиях с целью выбора оптимальной трассы путем технико-экономического сравнения вариантов, установление ее технических параметров, предварительного объема и стоимости работ.

На стадии рабочей документации (рабочих чертежей) изыскания проводятся для уточнения всех конструктивных решений, принятых на стадии проекта, для обеспечения строительных работ. На этой стадии проводится окончательная укладка трассы и закрепление ее на местности.

В ходе изыскательных работ нужно соблюдать определенные технические требования - параметры трассирования. Основными параметрами при проектировании и дальнейшем построении плана трассы являются: величины углов поворота, минимальные радиусы кривых, длины прямых (иногда координаты отдельных точек трассы), а при проектировании профиля - величины продольных уклонов, радиусы вертикальных кривых, минимальная длина элемента профиля, высоты отдельных точек.

Данные для категорий трасс 1-4-го классов указаны в СНиПе 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».

После просмотра на карте рельефа и ситуации можно сделать вывод, что данная местность относится ко второй категории сложности, так как имеется:

-пересеченный рельеф (большие перепады высот), частично покрытый зарослями;

-частичная застройка территории.

В состав трассировочных работ входят:

-камеральное трассирование;

-полевые обследования и предварительное полевое трассирование;

-окончательное трассирование на местности со съемочной полосы вдоль трассы;

-топографические съемки площадок и станций, участков переходов через реки, сложных участков рельефа, пересечений с другими инженерными сооружениями;

-закрепление точек трассы.

Перед камеральным трассированием выполняем изучение в пределах рассматриваемого варианта топографических, инженерно-геологических и гидрометеорологических условий. После этого намечаем два возможных варианта трассы, стараясь обходить при этом населенные пункты, промышленные предприятия, аэродромы, заповедники, болота и прочее. Сравнивая два варианта трассы выбираем тот, который потребует минимум затрат на строительство с учетом последующей эксплуатации дороги.



1. Техническое задание

Необходимо запроектировать трассу IV-ой категории на карте масштаба 1:10000; система координат 1942 г.; с сечением рельефа 2,5 м; система высот Балтийская. Для проектирования были заданы начальная (НТ) и конечная (КТ) точки трассы, а также пункты, через которые должна походить трасса (ПП).

Трасса IV-ой категории - это автодорога местного значения с небольшой интенсивностью движения и основной расчетной скоростью 60 - 80 км/ч.

Проектирование должно проводиться согласно установленных государственных норм и стандартов (табл. 2).

Таблица 1

Исходные данные

Наименование пункта	Координаты, м	Длина участка, м	Длина воздушной линии, м
	X	Y	H
НТ	6064909	4314465	143,65		4574,12
				2375,06
ПП	6066455	4312662	151,31
				2199,06
КТ	6064366	4311975	151,41

При проектировании трассы автомобильной дороги IV категории использовать в качестве основного ссылочного материала СНиП 2.05.02-85.

Таблица 2

Нормы	значение
расчетная интенсивность движения авт/сут	для легковых авт. - св 200 до 2000, в транспортных единицах - 100-1000
Расчетные скорости	основные -80 км/ч на пересеченной местности -60 в горной местности -40
Число полос движения	2
Ширина полосы движения в м	3
Ширина проезжей части в м	6
Ширина обочин в м	2
Наименьшая ширина укрепленной полосы обочины в м	0,5
Ширина земляного полотна в м	10
Поперечный уклон на гравийных и щебеночных покрытиях на грунтах	15-20 ‰ 25-30‰ 30-40‰
Наибольший продольный уклон	60‰
Наименьшие расстояния видимости в м для остановки встречного автомобиля	150 250
Наименьшие радиусы кривых в м (в плане) основной в горной местности	300 250
Наименьшие радиусы кривых в м (в продольном профиле): выпуклых вогнутых основных в горной местности	5000 2000 1000
Наименьшая длина переходной кривой, м	80-90
Предельная длина прямой в плане, м, на местности: равнинной пересеченной	1500-2000 2000

Таблица 3

Параметры элементов серпантин

Параметры элементов серпантин	Нормы проектирования серпантин при расчетной скорости движения, км/ч
	30	20	15
Наименьший радиус кривых в плане, м Поперечный уклон проезжей части на вираже, Ѓс Длина переходной кривой, м Уширение проезжей части, м Наибольший продольный уклон в пределах серпантин, Ѓс	30 60 30 2,2 30	20 60 25 3,0 35	15 60 20 3,5 40

2. Оценка точности топографо-геодезического материала

Топографо-геодезические материалы можно оценить по следующим параметрам:

-достоверность оценивается по дате выпуска топоплана или карты (для застроенной территории 5 лет, для не застроенной 8-10 лет);

-детальность характеризуется степенью подобия изображенных на плане фигур, контуров и рельефа местности, т.е. степенью обобщения изображения;

-полнота - степень насыщенности планов объектами и элементами рельефа;

-точность - средняя квадратическая ошибка планового положения точки на карте:

(1)

тогда

При техническом расчете оцениваются угловые и линейно-геометрические параметры:

1. точность снятия координат с плана;

2. точность измерения линий по карте;

3. точность определения углов ориентирования;

4. точность определения отметок по карте:

(2)

(т.к. ).

5. средняя квадратическая ошибка дирекционного угла:

(3)

;

3. Проектирование линии нулевых работ

Необходимо провести трассу, предельный продольный уклон, которой не превышает i=60‰. Используя масштаб карты (1:10000) и высоту сечения рельефа (h=2,5 м), определим величину заложения для предельного уклона:

мм (4)

Соединяем последовательно начало трассы (НТ), (ПП), конец трассы (КТ) прямыми. Это будет кратчайшее расстояние между ними по воздушной линии, которой необходимо придерживаться.

По найденному значению заложения d на трассе можно выделить на карте участки, отличающиеся по характеру трассирования - это участки вольного и напряженного ходов. Напряженным ходом называют участки местности длиной не менее 3-5 км, для которых осредненный уклон i_мест будет больше заданного уклона i_тр трассирования. При i_мест< i_тр будет участок вольного хода.

На участках вольного хода трассу намечаем по кратчайшему направлению, обходя лишь сооружения и участки с неблагоприятными условиями, стараясь при этом оставить их внутри угла поворота.

На участках напряженного хода, чтобы выдержать заданный уклон трассирования, линию трассы намечаем при помощи циркуля. Раствор циркуля устанавливаем равным заложению и последовательно засекаем соседние горизонтали, стараясь не отходить от воздушной линии трассы. При пересечении с реками нужно стремиться, чтобы трасса была примерно перпендикулярна к направлению течения. Полученные точки по ходу трассы соединяем, получая линию нулевых работ (прил.1).

Так как эта линия обычно представляет собой извилистую кривую, то для размещения основных элементов плана трассы сглаживаем ее.

4. Спрямление трассы. Выбор варианта трассы

Так как получившаяся линия нулевых работ получилась ломаной и состоит из большого числа коротких отрезков, сопряжение которых кривыми невозможно из-за ограничения минимальных значений радиусов, приходится заменять ее участками более длинных прямых, т.е. спрямлять. При этом углы поворота не должны превышать 30є, чтобы трасса значительно не удлинялась.

В зависимости от величины угла поворота Q относительное удлинение л в процентах будет не одинаково (табл. 3).

Таблица 4

Q в градусах	10	20	30	40	50	60
л в процентах	1,5	6,4	15,5	30,5	55,5	100

В результате спрямления трасса отклоняется от линии нулевых работ, что приводит к появлению насыпей и выемок на трассе. Если же спрямление выполнено с небольшими отступлениями от линии нулевых работ, то объемы возникающих работ буду невелики.

Укладку линии нулевых работ на карте начинаем с участков напряженного хода и ведем ее к участкам вольного хода, где определение положения трассы обычно не вызывает затруднений.

В равнинной местности расположение трассы в основном опред6еляется ситуацией - расположением населенных пунктов, рек, болот, оврагов и т.д.

В горной и пересеченной местности положение трассы определяется главным образом рельефом местности.

Выбранный вариант трассы спрямляем, подписывают на нем номера вершин углов поворота.

Обоснование выбора варианта трассы

Вдоль воздушной линии по лини нулевых работ строим два варианта будущей трассы.

Затем, на карте подробно изучаем ситуацию и рельеф, и уточняем на каждом направлении обеих трасс наиболее трудные участки: места прохождения трассы через горные перевалы, овраги, по застроенной территории и т.д.

По геологическим и почвенным картам подробно изучаем инженерно-геологические и гидрологические условия вдоль обоих вариантов трассы, и вносим коррективы с целью обхода болот, оврагов, оползней и т.д.

В нашем случае, обе лини проходят через различные препятствия, в результате чего трасса сильно отклоняется от воздушной линии.

Таблица 5

Параметры трасс	I	II	преимущества
			I	II
Длина трассы	5800м	6250м	+	-
Прохождение трассы через леса	2	2	+	+
овраги	0	1	+	-
Прохождение по рекам	2	2	+	+
автомобильным дорогам	7	6	-	+
железным дорогам	2	2	+	+
Число углов поворота	9	9	+	+

Первый вариант трассы более короткий по своей длине и содержит меньшее число оврагов, и несмотря на то, что второй вариант дороги пересекает меньшее число автомобильных дорог, является более экономичным (табл. 4).

Для заказчика составляется лист согласования, в котором трассу необходимо согласовать с местными дорожными и речными управлениями, промышленными предприятиями, расположенными на территории трассы, ближайшими населенными пунктами т.е. местной администрации.

В нашем случае трасса пересекает автомобильную дорогу, проходит вблизи населенного пункта Снов.

Исходя из этого согласования необходимо провести с:

1) Администрацией населенного пункта Снов.

2) Муниципальными управлениями транспорта и дорог.

3) С лесохозяйственными инстанциями данного участка.

После согласования выбранного положения трассы производим сбор материалов данных управлениях: водное хозяйство, санитарно-эпидемиологический инстанции, отдел капитального строительство предприятий.

Определение углов поворота и их координат

Степень искривления трассы определяется величинами назначенных углов поворота.

Угол поворота - величина в градусной мере, на которую отклоняется трасса от первоначального направления. В результате спрямления линии нулевых работ мы получили 9 углов поворота. Величины в камеральном трассировании определяют по формулам:

Q_пр. = б_n+1 - б_n

Q_л. = б_n - б_n+1 (5)

б = arctg

Значения координат, отметок, дирекционных углов и углов поворота приведены в таблице 5.

Таблица 6

№ угла поворота	Координаты, м	Отметка, Н, м	Дирекционные углы	Величины угла поворота
	Х	Y
НТ	6064909	4314465	143,65
	337є57?11?
ВУП 1	6065351	414286	143,25		П:55є53?13?
	33є50?24?
ВУП 2	6065703	4314522	148,28		Л:26є52?59?
	6є57?25?
ВУП 3	6066039	4314563	149,23		Л:71є42?51?
	295є14?34?
ВУП 4	6066568	4313441	148,76		Л:47є03?37?
	248є10?57?
ВУП 5	6066321	4312824	141,02		П:61є24?49?
	309є35?46?
ПП	6066455	4312662	151,31		Л:111є16?26?
	198є19?20?
ВУП 6	6065691	4312409	150,92		Л:13є36?32?
	184є42?48?
ВУП 7	6065315	4312378	147,12		П:16є30?57?
	201є13?45?
ВУП 8	6065055	4312277	148,30		П:22є17?17?
	223є31?02?
ВУП 9	6064619	4311863	153,63		Л:67є23?44?
	156є07?18?
КТ	6064366	4311975	151,41

5. Вычисление элементов круговых кривых

Основными элементами круговой кривой являются (рис. 1):

- радиус кривой R, м;

- угол поворота Q;

- тангенс кривой Т (или касательная) - отрезок прямой между вершиной угла и началом или концом кривой;

- кривая К - длина кривой от начала кривой до её конца;

- биссектриса кривой Б - отрезок от вершины угла поворота до середины кривой;

- домер Д - разность между длиной двух тангенсов и кривой.

Рис. 1 Элементы круговой кривой

Во время изысканий угол б измеряем, а радиус R назначаем. Остальные элементы вычисляем по формулам, вытекающим из прямоугольного треугольника с вершинами ВУП, НК, О (центр окружности):

;

;

6. Разбивка пикетажа и вынес пикета на кривую

После спрямления трассы выполняют разбивку пикетажа и вынос главных точек кривых. Пикеты разбиваются через каждые 100 метров. Кроме пикетов отмечают плюсовые точки, т.е. характерные перегибы местности и границы пересекаемой трассой ситуации. При подходе к углу поворота производят вставку кривой, и пикетаж считают по кривой.

Точки начала и конца кривой называются главными точками кривой. Пикетажное значение начала кривой НК и ее конца КК находят по формуле:

ПК НК = ПК ВУП - Т (7)

ПК КК = ПК ВУП - Т + К

Контрольными формулами являются:

ПК КК= ПК ВУП + Т - Д (8)

К НК =ПК ВУП - Т

Длина между вершинами:

l=ПК ВУП_n - ПК ВУП_n-1+Д_n (9)

Пример вычисления элементов кривой:

(10)

Данные по всем кривым приведены в ведомости прямых и кривых в табл. 7.

19

Таблица 7

Составление ведомости прямых и кривых

Точка	Положение ВУП	ВУП	R,м	Элементы кривой	Положение круговой кривой	Расстояния	Длина	б
	ПК	+	влево	вправо		Т	К	Б	D	НК	КК	между	прямой
										ПК	+	ПК	+	ВУП S,м	Р,м
НТ	0
1	4	84		55є53?13?	300	159,13	292,47	39,59	25,79	3	24,80	6	16,42	484,0	324,87	337є57?11?
2	9	00	26є52?59?		300	71,70	140,69	8,45	2,71	8	28,30	9	68,98	441,79	210,96	33є50?24?
3	12	44	71є42?51?		250	180,77	312,75	58,46	48,79	10	63,23	13	75,98	346,71	94,24	06є57?25?
4	24	66	47є03?37?		250	108,85	205,13	22,67	12,47	23	57,15	25	62,38	1270,79	981,17	295є14?34?
5	31	47		61є24?49?	250	148,47	267,83	40,76	29,11	29	98,53	32	66,36	693,47	436,15	248є10?57?
НС	32	68,3												150,41	1,94	309є35?45?
?			145є39?27?	117є18?02?		668,92	1218,97		118,87					3387,17	2049,3

1) 2УТ - УК = УD = 2*668,92-1218,97=118,87;

2) УQ_п - УQ_л = б_К - б_Н= 117є18?02? - 145є39?27? + 360є=309є35?45?-337є 57?11?+360є=331є 38?34?;

3) УP + УK = УS - УD =L=2049,33+1218,97=3387,17-118,87=3268,3.

КС	37	34,6
6	42	85	13є36?32?		500	59,66	118,64	3,55	0,63	42	25,34	43	45,03	650,41	590,75	198є19?20?
7	46	70		16є30?57?	300	43,54	86,43	3,14	0,65	46	26,46	47	12,89	385,63	282,43	184є42?48?
8	49	50		22є17?17?	250	49,24	97,20	4,80	1,28	49	00,76	49	97,96	280,65	187,87	201є13?45?
9	55	45	67є23?44?		250	166,71	318,25	50,49	15,17	53	78,20	56	96,54	595,28	380,33	223є31?02?
КТ	58	00												270,17	103,46	156є07?18?
?			81є00?16?	38є48?14?		319,15	620,57		17,73					1729,21	853,61

1) 2УТ - УК = УD =2*319,15-620,57=17,73;

2) УQ_п - УQ_л = б_К - б_Н= 38є48?14?-81є00?16?+360є =156є07?18?-198є19?20?+360є=337є47?58?;

3) УP + УK = УS - УD =L=1544,84+620,57=2183,14-17,73=2165,41.

20

Так как при параллельном трассировании пикетаж разбиваем не по кривой, а по касательным к ней, то, чтобы не иметь ошибок в отметках точек на закруглениях, особенно на местности со значительным поперечным уклоном, возникает необходимость выноса точек с касательных на кривую. Вынос пикетов на кривую производим известным способом разбивки кривых ординатами тангенсов. Координаты вычисляем по формулам:

(11)

где

Откладываем по линии тангенса от точки НК величину х и по перпендикуляру, восстановленному из найденной точки к касательной, величину у, определяем положение пикета на кривой. Аналогично выносим на кривую и все другие точки.

ПК4: НК=ПК3+24,8 l=75,2м, ПК5: КК=ПК3+24.8 l=175,2м,

, ,

х = 300 * sin = 70,79 м, х =300 * sin =165.48 м,

у = 300 *(1- cos ) = 10,23 м. у =300 *(1- cos ) = 49.76 м.

Аналогично выносим на кривую и все другие точки.

ВУП2 ВУП3

ПК9: НК=ПК8+28,3 l=71,7м, ПК11: КК=ПК10+63,23 l=36,77м,

, ,

х = 300 * sin = 71,05 м, х =250 * sin =36,65 м,

у = 300 *(1- cos ) = 8,53 м. у =250 *(1- cos )=2,70 м.

ВУП3 ВУП3

ПК12: НК=ПК10+63,23 l=136,7м, ПК13: КК=ПК10+63,23 l=236,77м,

, ,

х = 250 * sin = 130,11 м, х =250 * sin =202,99 м,

у = 250 *(1- cos ) = 36,52 м. у =250 *(1- cos )=104,08 м.

ВУП4 ВУП4

ПК24: НК=ПК23+57,15 l=42,85 м, ПК25: КК=ПК13+57,15 l=142,85м,

, ,

х = 250 * sin = 42,66 м, х =250 * sin =13,25 м,

у = 250 *(1- cos ) = 3,66 м. у =250 *(1- cos )=39,74 м.

ВУП5 ВУП5

ПК31: НК=ПК29+98,53 l=101,47 м, ПК32: КК=ПК29+98,53 l=201,47 м,

, ,

х = 250 * sin = 135,25 м, х =250 * sin =180,43 м,

у = 250 *(1- cos ) = 39,74 м. у =250 *(1- cos )=76,95 м.

ВУП6 ВУП7

ПК43: НК=ПК42+25,34 l=74,66 м, ПК47: КК=ПК46+26,46 l=73,54 м,

, ,

х = 500 * sin = 74,42 м, х =300 * sin =72,84 м,

у = 500 *(1- cos ) = 5,56 м. у =300 *(1- cos )=8,97 м.

ВУП9 ВУП9

ПК54: НК=ПК53+78,29 l=21,71 м, ПК55: КК=ПК53+78,29 l=121,71 м,

, ,

х = 250 * sin = 21,69 м, х =250 * sin =117,01 м,

у = 250 *(1- cos ) = 0,94 м. у =250 *(1- cos )=29,07 м.

ВУП9

ПК56: НК=ПК53+78,29 l=221,71 м,

,

х = 250 * sin = 195,84 м,

у = 250 *(1- cos ) = 92,12 м.

7. Разбивка серпантины

При трассировании дороги по крутому склону часто приходится разбивать линию в виде зигзагов с очень острыми внутренними углами. В этом случае нет возможности сопрягать прямые участки при помощи обычных закруглений, т.к. вследствие большой разности высот между НК и КК и незначительной длины самого закругления получаются большие продольные уклоны, намного превышающие предельные. В связи с этим сопряжение линий на таких участках осуществляется при помощи сложных внешних закруглений, называемых серпантинами. На косогорных трассах серпантины часто проектируют также для обхода оврагов, ущелий и других препятствий.

Основными элементами серпантины являются (рис.2):

1. Основная круговая кривая FDE радиуса R;

2. Две вспомогательные кривые AP и BG c радиусами r₁ и r₂;

3. Две прямые вставки или переходные кривые PF = m₁ и EG = m₂.

Если радиусы вспомогательных кривых и прямые вставки серпантина соответственно равны, т.е. r₁ = r₂ и m₁ = m₂, то она называется симметричной.

Серпантины разрешают устраивать на дорогах III-IV категорий.

Рис. 2 Разбивка симметричной серпантины

Расчет симметричной серпантины

При расчете серпантина обычно задаются радиусом основной кривой R, радиусами вспомогательных кривых r, а также величинами прямых вставок.

Основные элементы (в, d, г, ц₀), необходимые для разбивки серпантина на местности, вычисляют.

Угол поворота вспомогательной кривой в находится по формуле:

(12)

Расстояние от вершины вспомогательной кривой до центра основной кривой, равно:

(13)

Угол в центре серпантины, определяющий направление на начальную или конечную точки основной кривой, равен:

(14)

а центральный угол основной кривой

(15)

Длина основной кривой

(16)

Пример разбивки симметричного серпантина:

R = 70 м, r = 150 м, m₁=m₂=30 м.

tg = 0,3614 > в = 39°44'23?,

Т = r * tg = 54,21 м,

d = 109,49 м,

г = 90° - в = 48°,

ц = 111°16?36?,

ц₀ = 360?- 2 152°43?24?,

К_вк= 109,9 м,

К= 186,49 м.

В ПП устанавливаем теодолит, ориентируемся на вершину предыдущего угла поворота, откладываем величину d и получаем т. М. Из полученной точки откладываем величину Т и получаем т. А - начало серпантина. Из т. М ориентируем прибор на т. О и откладываем угол в. Вдоль полученного направления откладываем величину Т, получаем т. Р - конец вспомогательной кривой. Из т. О ориентируемся на т. М и откладываем угол г, вдоль полученного направления откладываем величину R - получаем т. F - начало основной кривой. Вторую часть серпантина разбивают аналогично.

Основная кривая разбивается и закрепляется на местности колышками через 3-5 м.

8. Привязка трассы

Для вычисления координат вершин углов поворота трассы, отметок точек, а так же для контроля работ трассы большого протяжения ее необходимо привязать в начале, в конце, а так же все ее вершины углов поворота к определенным, закрепленным на местности пунктам, к реперам или меркам нивелирных сетей, характерным точкам местности.

Точность геодезических работ по привязке должна быть не меньше точности геодезических работ на самой трассе.

Привязка трассы может выполняться способом прямоугольных координат, угловой и линейной засечки, полярным засечка и способом створов.

В нашем случае применялась угловая засечка.

1. ривязка НТ:



Таблица 8

	x, м	y, м
НТ	6064909	4314465
2	6064692	4314151
1	6064690	4314308

r=55є41ґ08Ѕ; б_1-НТ=180є+ r=235є41ґ08Ѕ;

r=89є16ґ12,56Ѕ; б_1-2=180є- r=90є43ґ47Ѕ;

r=35є38ґ12Ѕ; б_2-НТ= r=35є38ґ12Ѕ;

в₁=(б_1-2 - б_1-НТ)=35є02ґ39Ѕ;

в₂=(б_2-1 - б_2-НТ - 180є)= 124є54ґ25Ѕ.

2. Привязка ВУП1:

Таблица 9

	x, м	y, м
ВУП 1	6065351	4314286
1	6065432	4314235
2	6065468	4314328

r=32є11ґ45Ѕ; б_1-ВУП1=180є-r=147є48ґ15Ѕ;

r=68є50ґ19Ѕ; б_1-2=68є50ґ19Ѕ;

r=13є44ґ49Ѕ; б_2-ВУП1=180є+r=193є44ґ49Ѕ;

в₁=(б_1-ВУП1 - б_1-2)=78є57ґ56Ѕ;

в₂=(б_2-1 - б_2-ВУП1)= 55є05ґ30Ѕ.

3. Привязка ВУП2:

Таблица 10

	x, м	y, м
ВУП 2	6065703	4314522
1	6065539	4314279
2	6066195	4314523

r=0є06ґ59,24Ѕ; б_2-ВУП2=180є+r=180є06ґ59Ѕ;

r=20є24ґ9,89Ѕ; б_2-1=180+r=200є24ґ10Ѕ;

r=55є59ґ05Ѕ; б_1-ВУП2=55є59ґ05Ѕ;

в₁=(б_1-ВУП2 - б_1-2)=35є34ґ55Ѕ;

в₂=(б_2-1 - б_2-ВУП2)= 20є17ґ11Ѕ.

4. Привязка ВУП3:

Таблица 11

	x, м	y, м
ВУП 3	6066039	4314563
1	6065539	4314279
2	6066195	4314523

r=29є35ґ48Ѕ; б_1-ВУП3=r=29є35ґ48Ѕ;

r=14є22ґ53,02Ѕ; б_2-ВУП3=180-r=165є37ґ07Ѕ;

r=20є24ґ10Ѕ; б_2-1=200є24ґ10Ѕ;

в₁=(б_1-ВУП3 - б_1-2)=09є11ґ38Ѕ;

в₂=(б_2-1 - б_2-ВУП3)= 34є47ґ03Ѕ.

5. Привязка ВУП4:

Таблица 12

	x, м	y, м
ВУП 4	6066522	4313531
1	6066288	4313305
2	6066273	4313918

r=44є00ґ13,15Ѕ; б_1-ВУП4=r=44є00ґ13,15Ѕ;

r=83є12ґ31,79Ѕ; б_1-2=180-r=96є47ґ23,21Ѕ;

r=52є29ґ45,09Ѕ; б_2-ВУП4=360є-r=307є30ґ14,9Ѕ;

в₁=(б_1-2 - б_1-ВУП4)=52є47ґ10,06Ѕ;

в₂=(б_2-1 - б_2-ВУП4)= 30є42ґ46,7Ѕ.

6. Привязка ВУП5:



Таблица 13

	x, м	y, м
ВУП 5	6066321	4312874
1	6066582	4312831
2	6066465	4313016

r=09є21ґ19,78Ѕ; б_1-ВУП5=180є-r=170є38ґ40,20Ѕ;

r=57є41ґ31,88Ѕ; б_1-2=180-r=122є18ґ38,1Ѕ;

r=44є35ґ57,61Ѕ; б_2-ВУП5=180є-r=214є35ґ57,6Ѕ;

в₁=(б_1-ВУП5 - б_1-2)=48є20ґ2,1Ѕ;

в₂=(б_2-1 - б_2-ВУП5)= 87є42ґ40,5Ѕ.

7. Привязка ПП:

Таблица 14

	x, м	y, м
ПП	6066455	4312662
1	6066582	4312831
2	6066527	4311348

r=53є04ґ33,23Ѕ; б_1-ПП=180є+r=233є04ґ33,23Ѕ;

r=83є30ґ13,03Ѕ; б_1-2=180+r=263є30ґ13,03Ѕ;

r=77є05ґ07,32Ѕ; б_2-ВУП5=180є-r=102є54ґ52,6Ѕ;

в₁=(б_1-2 - б_1-ПП)=30є25ґ39,77Ѕ;

в₂=(б_2-ПП - б_2-1)= 19є24ґ39,57Ѕ.

8. Привязка ВУП6:

Таблица 15

	x, м	y, м
ВУП6	6065691	4312409
1	6065729	4312805
2	6065415	4312552

r=84є31ґ07,33Ѕ; б_1-ВУП6=180є+r=264є31ґ07,33Ѕ;

r=38є51ґ34,28Ѕ; б_1-2=180+r=218є51ґ34,2Ѕ;

r=27є23ґ21,82Ѕ; б_2-ВУП5=360є-r=332є36ґ38,1Ѕ;

в₁=(б_1-ВУП6 - б_1-2)=45є39ґ33,13Ѕ;

в₂=(б_2-1 - б_2-ВУП6)= 66є14ґ56,1Ѕ.

9. Привязка ВУП7:

Таблица 16

	x, м	y, м
ВУП 7	6065315	4312378
1	6065415	4312552
2	6065351	4311918

r=60є06ґ48,5Ѕ; б_1-ВУП6=180є+r=240є06ґ48,5Ѕ;

r=84є14ґ08,61Ѕ; б_1-2=180+r=264є14ґ08,61Ѕ;

r=85є31ґ30,37Ѕ; б_2-ВУП7=180є-r=94є28ґ29,63Ѕ;

в₁=(б_1-2 - б_1-ВУП7)=24є07ґ20,11Ѕ;

в₂=(б_2-ВУП7 - б_2-1)= 10є21ґ21,02Ѕ.

10. Привязка ВУП8:

Таблица 17

	x, м	y, м
ВУП8	6065055	4312277
1	6065415	4312552
2	6065351	4311918

r=37є22ґ32,91Ѕ; б_1-ВУП8=180є+r=217є22ґ31,9Ѕ;

r=84є14ґ08,61Ѕ; б_1-2=180+r=264є14ґ08,61Ѕ;

r=50є35ґ20,87Ѕ; б_2-ВУП8=180є-r=129є24ґ39,1Ѕ;

в₁=(б_1-2 - б_1-ВУП8)=46є51ґ35,71Ѕ;

в₂=(б_2-ВУП8 - б_2-1)= 45є10ґ30,49Ѕ.

11. Привязка ВУП9:

Таблица 18

	x, м	y, м
ВУП 9	6064619	4311863
1	6064608	4312164
2	6064775	4311904

r=87є54ґ25,44Ѕ; б_1-ВУП9=360є+r=217є22ґ31,9Ѕ;

r=57є17ґ13,4Ѕ; б_1-2=360є-r=302є42ґ46,6Ѕ;

r=14є43ґ31,74Ѕ; б_2-ВУП9=180є+r=194є43ґ31,74Ѕ;

в₁=(б_1-2 - б_1-ВУП9)=30є37ґ12,04Ѕ;

в₂=(б_2-ВУП9 - б_2-1)= 72є00ґ45,14Ѕ.

12. Привязка КТ:

Таблица 19

	x, м	y, м
ВУП 11	6069290	4309202
1	6069513	4308887
2	6069471	4309029

r=09є50ґ53,05Ѕ; б_1-КТ=180є-r=170є09ґ6,95Ѕ;

r=57є17ґ13,4Ѕ; б_1-2=180є-r=122є42ґ46,6Ѕ;

r=37є59ґ22,35Ѕ; б_2-КТ=180є+r=217є59ґ22,3Ѕ;

в₁=(б_1-КТ - б_1-2)=47є26ґ20,35Ѕ;

в₂=(б_2-1 - б_2-КТ)= 84є43ґ24,30Ѕ.

9. Разбивка вертикальных кривых

При проектировании трассы переломы продольного профиля сопрягают вертикальными круговыми кривыми. Это необходимо для того, чтобы обеспечить видимость для встречных автомобилей.

На трассах автомобильных дорог проектируемый радиус зависит от категории дороги и от характера сопрягаемых уклонов, согласно СНиП 02.05.02-85 минимальный радиус выпуклых кривых 5000 м, вогнутых кривых 2000м.

Для расчета вертикальной кривой необходимы следующие элементы (рис. 3):

1. Тангенс вертикальной кривой

(17)

2. Длина вертикальной кривой

(18)

3. Биссектриса вертикальной кривой

(19)

Рис. 3 Элементы вертикальной кривой

Так как разность соседних уклонов не превышает 25‰ на всех участках трассы, вертикальные кривые разбивать не нужно, согласно СНиП 02.05.02-85.

10. Составление плана трассы

Для разработки планов автомобильных дорог в качестве основы используют инженерно-топографический план, на котором показывают:

- ситуацию и при необходимости, рельеф местности;

- координатную сетку;

- геодезические знаки;

- вершины углов поворота;

- пикеты и указатели километров;

- начало и конец круговых кривых;

- числовые значения элементов кривых;

Ситуацию показывают вдоль узкой полосы шириной 50 м в обе стороны от оси трассы. Планово-высотной опорой для съемки является сама дорожная магистраль.

План трассы составляем в масштабе 1:10000 по значениям пикетов и плюсовых точек. Ось трассы выделяется красным цветом.

11. Построение продольного профиля и проектирование оси трассы

По полученному пикетажу и отметкам плюсовых точек строим продольный «черный» профиль трассы (прил.2), после которого выполняем проектирование дороги, стараясь соблюсти правило: объем выемки должен соответствовать объему насыпи, оба объема должны быть минимальными, чтобы сократить объем работ.

Горизонтальный масштаб профиля должен обеспечивать компактность, наглядность и удобство проектирования. Согласно СНиПу выбираем горизонтальный масштаб равный 1:5000, а вертикальный -1:500.

Данные на продольном профиле размещаем в графах, которые называются сеткой профиля. Длина профиля определяется последним пикетом. В нашем случае последним пикетом является ПК 58, т.е. длина трассы составляет 58 км.

Строить продольный профиль, начинаем с нанесения пикетов и плюсовых точек, а так же расстояний между ними. Высоты точек записываем с округлением до см. Далее в принятом вертикальном масштабе откладываем точки по линии ординат от условного горизонта. Намеченные точки соединяем ломаной линией, которая является продольным профилем. Горизонтальные кривые условно показываем в графе дугами, обращенными выпуклостью вверх или вниз в зависимости от направления угла поворота. На каждой кривой подписываем пикетаж начала и конца, а так же ее основные элементы, и расстояния до ближайших пикетов. На прямых участках показываем длину и дирекционный угол. Уклон продольного профиля получают:

, причем i не должен превышать 60‰, (20)

где Н_n - отметка последующей точки; Н_n-1 - отметка предыдущей точки; d - длина секции.

Проектные отметки вычисляем до сантиметра и записываем в соответствующей графе. По проектным высотам вычерчиваем проектную (красную) линию, вычисляют рабочие отметки трассы, как разность между проектными высотами и высотами земли пикетных и плюсовых точек.

Точки пересечения, на профиле, линии местности с проектной линией, называемые точками нулевых работ, снимаются с карт и подписываются синим цветом.

Отметки пикетов и плюсовых точек

Таблица 25

ПП	Пикетажное значение	Отметка, м	Примечание	ПП	Пикетажное значение	Отметка, м	Примечание
1	ПК0	143,65	НТ	53	ПК36	147,11
2	ПК1	144,58		54	ПК37	145,18
3	ПК2	146,20		55	ПК38	145,00
4	ПК3	144,72		56	ПК39	141,87
5	ПК3+24	144,55	НК	57	ПК39+91	139,72	река
6	ПК4	143,33		58	ПК40	139,80
7	ПК5	144,24		59	ПК41	142,50
8	ПК6	145,80		60	ПК42	148,57
9	ПК6+16	146,31	КК	61	ПК42+25	150,03	НК
10	ПК6+52	146,38	дорога	62	ПК43	150,97
11	ПК7	147,50		63	ПК43+44	149,90	КК
12	ПК8	147,75		64	ПК44	147,95
13	ПК8+28	148,00	НК	65	ПК45	149,89
14	ПК9	148,28		66	ПК45+39	149,47	дорога
15	ПК9+68	148,68	КК	67	ПК46	149,02
16	ПК10	148,68		68	ПК46+26	149,08	НК
17	ПК10+63	149,00	НК	69	ПК47	147,42
18	ПК11	149,10		70	ПК47+12	147,37	КК
19	ПК12	149,55		71	ПК47+63	146,03	а/д дорога
20	ПК13	150,42		72	ПК48	145,00	а/д дорога
21	ПК13+76	152,32	КК	73	ПК48+18	145,51	забор
22	ПК13+90	152,30	дорога	74	ПК49	147,85	НК
23	ПК14	150,73		75	ПК50	150,10	КК
24	ПК15	150,76		76	ПК50+11	150,64	дорога
25	ПК16	149,00		77	ПК51	152,04
26	ПК17	144,10		78	ПК52	153,85
27	ПК17+58	141,97	река	79	ПК53	155,89
28	ПК18	141,15		80	ПК53+78	153,12	НК
29	ПК19	142,50		81	ПК54	157,29
30	ПК20	144,92		82	ПК55	157,50
31	ПК21	145,55		83	ПК56	155,00
32	ПК22	146,87		84	ПК56+96	153,05	КК
33	ПК22+57	147,78	НК	85	ПК57	153,16
34	ПК23	147,94		86	ПК57+02	153,12	дорога
35	ПК24	147,83		87	ПК58	151,45	КТ
36	ПК24+62	145,00	КК	88
37	ПК25	143,33		89
38	ПК25+20	142,53	дорога	90
39	ПК26	139,06		91
40	ПК26+61	139,44	река	92
41	ПК27	139,12		93
42	ПК27+89	141,72	дорога	94
43	ПК28	141,75		95
44	ПК28+98	122,25	НК	96
45	ПК29	141,41		97
46	ПК30	141,05		98
47	ПК31	141,78	гр. леса	99
48	ПК31+66	143,42	КК	100
49	ПК32	145,86		101
50	ПК33	147,28		102
51	ПК34	151,94		103
52	ПК35	152,00		104

12. Построение поперечного профиля

Поперечником называется пересекающая трасу линия местности, отметки характерных точек которой нужно определить. Поперечную разбивку производим попутно с разбивкой пикетажа. Поперечники служат для характеристики местности в перпендикулярном к трассе направлении. Направление и длина поперечника определяются характером местности и проектируемого сооружения. Так, если трасса проходит по скату хребта или лощины, поперечник располагают по направлению ската. На закруглении поперечники разбивают по направлению радиуса.

В нашем случае проектируем 4 поперечника на ПК1, ПК1+42, ПК38, ПК49+78 длиной по 40 м, по 20 в обе стороны от дороги. В зависимости от того, выше или ниже проектная линия находится относительно «черного» профиля, определяем тип необходимых работ (выемка или насыпь).

Профиль строится в одном масштабе для горизонтальных и вертикальных расстояний, т.е. в М 1:200 (прил. 3).

При построении поперечного профиля, согласно существующим нормативам принимают поперечный уклон проезжей части дороги равным 0,020. Это значит, что ось земляного полотна должна возвышаться над его бровками на величину 0,2 м.

13. Вычисление объемов земляных работ

Для подсчета объема v земляных работ между смежными поперечными профилями используем формулу:

, (21)

где П_n, П_n-1 -площади поперечных сечений насыпи (или выемки), определенные графическим или механическим способом.

d - расстояние между поперечными профилями.

Наиболее простой способ определения площадей - графический. Для этого насыпь или выемку на продольном профиле разбивают на простые фигуры, а затем находят их площадь. Площадь всей выемки/насыпи будет равен сумме площадей фигур.

Для поперечника на ПК1:

;

;

;

;

;

;

УП = 47,67 м².

Для поперечника на ПК1+42:

;

;

;

;

;

;

УП = 41,36 м².

Тогда объем земляных работ между поперечниками ПК1 и ПК1+42 составит:

м³.

Для поперечника на ПК38:

;

;

;

;

;

;

УП = 36,93 м².

Для поперечника на ПК49+78:

;

;

;

;

;

;

УП = 13,73 м².

Тогда объем земляных работ между поперечниками ПК38 и ПК49+78 составит:

м³.



14. Детальная разбивка круговых кривых

Для строительства трассы кривые на местности необходимо разбить через равные отрезки такой длины, чтобы можно было принять дугу за прямую. Наиболее распространенными способами детальной разбивки кривых являются способы: прямоугольных координат, хорд (секущих), углов, продолженных хорд.

При радиусе круговой кривой R > 500м круговую кривую делят на отрезки k=20м; 500м >R >100м > k=10м; R < 100м > k=5м.

Вычисления проводились способом прямоугольных координат. Координаты точек вычислялись по приведенным ниже формулам и записывались в таблицу 26:

х₁ = R sinц, y₁ = 2R sin²,

x₂ = R sin2ц, (22) y₂ = 2R sin², (23)

x₃ = R sin3ц, y₃ = 2R sin²,

где ц =



у

х

ВУП

Рис. 4 Детальная разбивка круговой кривой

В способе координат каждая точка кривой определяется независимыми промерами и при переходе от одной точки к другой ошибки не накапливаются. В этом основное достоинство способа.

Для кривой на ВУП9: R=250м, T=166,71м, к=10м, ц =2є17ґ35Ѕ:

Таблица 27

Элементы детальной разбивки

№ точки	х, м	у, м
1	10,00	0,12
2	19,99	1,03
3	29,94	2,06
4	39,85	3,69
5	49,78	6,35
6	59,45	8,47
7	69,12	11,98
8	78,68	14,96
9	88,11	20,18
10	97,40	24,56
11	106,53	30,52
12	105,50	35,06
13	124,28	40,92
14	132,86	48,55
15	141,23	55,64
16	149,36	63,21
17	157,26	71,23
18	164,91	80,34

Список литературы

1. Левчук Г.П., Новак В.Е., Конусов В.Г. Прикладная геодезия: Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. Учебник для ВУЗов. М.: Недра, 1981.

2. Большаков В.Д., Клюшин Е. Б., Васютинский И. Ю. «Геодезия. Изыскания и проектирование инженерных сооружений».

3. О.Д. Климов, В.В. Калугин, В.К. Писаренко «Практикум по прикладной геодезии. Изыскания, проектирование и возведение инженерных сооружений».

4. Левчук Г.П., Новак В.Е., Лебедев Н.Н. «Прикладная геодезия. Геодезические работы при изысканиях и строительстве инженерных сооружений».

5. СНиП 2.05.02-85*. Автомобильные дороги. М.: ФГУП ЦПП, 2005. 54 с.

6. Методические указания для выполнения курсового проекта по теме «Камеральное трассирование автомобильной дороги IV категории», Ростов-на-Дону, 2013.

7. Климов О.Д.. «Основы инженерных изысканий». М.: Недра, 1974.

8. «Условные знаки для топографической карты масштаба 1:10000», М.: Недра, 1977.

Размещено на Allbest.ru