Для виконання завдання кожен студент отримує: журнал технічного нівелювання; Пікетажне книжку; позначки початкового і кінцевого реперів НRр1; НRр2; дані для обчислення основних елементів кривої по колу: пікетажне положення вершини кута повороту траси - ВУ, величину кута повороту траси - # 952; , Радіус кривої - R.
5.5.1. Обробка журналу технічного нівелювання
Мета роботи - обчислення відміток всіх сполучних і проміжних точок траси. Обробку журналу ведуть в наступному порядку (приклад обробки журналу наведено в додатку 3):
1. У графу 10 «Абсолютні позначки» журналу технічного нівелювання виписують позначки початкового і кінцевого реперів НRр1 і НRр2.
2. Обчислюють перевищення між сполучними точками h1 і h2 як різниця відліків по чорній стороні задньої З і передньої П рейок і по червоній стороні:
Якщо h1 - h2 ≤ 5 мм, то обчислюють середнє перевищення
і записують його в графу 7 «Середні перевищення».
3. Проводять посторінковий контроль і контроль за ходом. Для цього знаходять суми відліків по задній ΣЗ і передньої ΣП рейках, обчислених Σ (h1 + h2) і середніх Σ hср перевищень.
Контроль полягає в наступному:
4. Проводять оцінку точності нівелювання. Для цього обчислюють отриману невязку fh в перевищеннях:
де Σhср - сума середніх перевищень по всьому ходу;
Σhтеор - теоретична сума середніх перевищень.
Визначають допустиму невязку fhдоп за формулою:
де n - число станцій.
Якщо fh ≤ fhдоп. то отриману невязку розподіляють порівну на всі середні перевищення зі знаком, зворотним невязке:
де # 948; fh - поправка в перевищенні.
Значення округлюють до мм і записують червоним кольором над середніми перевищеннями. Контролем розподілу нев'язки є виконання умови:
5. Обчислюють виправлені перевищення hіспр:
і записують їх у графу 8.
Контролем обчислення є виконання умови:
6. Обчислюють позначки сполучних точок (пікетів) НПКi:
Аналогічним чином обчислюють позначки всіх пікетів.
Контролем обчислень є отримання в кінці обчислень позначки НRр2:
7. Обчислюють позначки проміжних точок Нпромi. Для цього на кожній станції, де є проміжні точки, обчислюють обрій інструмента ГІi:
де Зчi - відлік по чорній стороні рейки встановленої на цьому пікеті.
Потім обчислюють позначки проміжних точок:
де bпромi - проміжний відлік по рейці, встановленої на плюсової точці.
5.5.2. Побудова поздовжнього профілю траси
Поздовжній профіль будують на міліметровому папері формату А2.
1. На аркуші міліметрового паперу викреслюють сітку профілю, розміри граф сітки показані в додатку 4.
2. Користуючись журналом технічного нівелювання в масштабі 1: 1000 заповнюють графи «Пікетаж» і «Відстані».
3. У графу «Відмітки землі» виписують з журналу абсолютні позначки пікетів і проміжних точок, округляючи їх до сотих часток метра.
4. Вертикальний масштаб приймають 1: 100 (в 10 разів більше горизонтального). Вибирають позначку лінії умовного горизонту так, щоб точка з мінімальною позначкою була на 3 - 5 см вище лінії умовного горизонту. Відкладають від лінії умовного горизонту на перпендикулярах до неї абсолютні позначки точок в масштабі 1: 100. Точки, отримані в результаті побудови, з'єднують між собою прямими лініями і отримують профіль траси.
5. Користуючись пікетажной книжкою (додаток 2), заповнюють графу «План траси» відповідно до умовними знаками.
5.5.3. Нанесення на профіль траси проектної лінії
Проектну лінію проводять при дотриманні наступних умов:
1. Проектний ухил не повинен перевищувати граничного iпред ≤ 0,05.
2. Перехід від позитивного ухилу до негативного (і навпаки) повинен супроводжуватися горизонтальним майданчиком не менше 50 м.
3. Обсяг земляних робіт повинен бути мінімальним, при цьому обсяг вилучень повинен дорівнювати обсягу насипів.
4. Проектна лінія складається, як правило, з декількох ділянок з різними ухилами. Початковою проектної оцінкою може бути: позначка точки примикання траси до існуючих або запроектованих споруд. Проектна відмітка НПК0 задається викладачем.
5. З урахуванням наведених умов проводять проектну лінію і обчислюють проектні ухили за формулою:
де Нн і Нк - проектні відмітки початкової і кінцевої точок ділянки проектної лінії, які визначаються за профілем графічно;
d - горизонтальне прокладання лінії.
6. Для кожної ділянки траси, обчислений попередньо проектний ухил порівнюють з граничним. Якщо i ≤ iпред. то проводять проектну лінію. Заповнюють графу «Проектні ухили». Для цього в місцях зміни ухилів проводять ординати, що відокремлюють одну ділянку проектної лінії від іншого, всередині графи рисою умовно показують знак ухилу. Над рисою, посередині, вказують величину ухилу, а під нею - відстань, на якому діє даний ухил.
5.5.4. Обчислення проектних відміток
1. Обчислюють проектні (червоні) позначки пікетів і проміжних точок за формулою:
де Нn - проектна відмітка наступної точки;
Нn-1 - проектна відмітка попередньої точки;
i - проектний ухил на даній ділянці;
d - горизонтальне відстань.
Отримані значення округлюють до сотих часток метра і записують в графу «Проектні позначки».
Контролем правильності обчислень є отримання проектної позначки на ПК5.
2. Обчислюють робочі позначки. Робочі позначки характеризують висоту насипу або глибину виїмки на кожному пікеті і плюсової точці і визначаються як різниця між відповідними проектними (червоними) відмітками і відмітками землі (чорними).
Для насипу робочі позначки записують над проектною лінією, для виїмки - під проектної лінією.
3. Проводять ординати від точок перетину проектної лінії з лінією профілю (від точок нульових робіт) до лінії умовного горизонту і розраховують горизонтальні відстані від цих точок до найближчого пікету чи плюсової точки.
Обчислення ведуть за формулою:
де Х - відстань від заднього пікету чи плюсової точки до точки нульових робіт;
h1. h2 - робочі позначки відповідно на задній і передній точках профілю, між якими знаходиться точка нульових робіт;
d - відстань між точками.
Обчислюють значення У - відстань від передньої точки до точки нульових робіт.
Отримані значення Х і У округлюють до сотих часток метра і записують над лінією умовного горизонту справа і зліва від ординати.
4. Обчислюють позначки точок нульових робіт (сині позначки) Нс:
де Нс - позначка точки нульових робіт;
Нз - проектна відмітка заднього пікету чи плюсової точки.
5.5.5. Розрахунок пікетажного положення головних точок кривої
На кутах повороту траси виробляють розбивку головних точок кривої: початку НК, кінця КК і середини СК. Попередньо розраховують пікетажне положення головних точок кривої.
1. Вихідними даними для розрахунку є: пікетажне положення кута повороту траси ВУ, радіус заокруглення R і величина кута повороту # 952 ;. У наведеному прикладі ВУ на ПКЗ +70,50; R = 100 м; # 952; = 65 ° 28 '.
За значеннями R і # 952 ;, користуючись таблицями для розбивки кривих, знаходять елементи кривої: значення тангенса Т, кривої К, бісектриси Б і Домера Д. Перехід до заданого радіусу здійснюється просто, так як всі елементи кривої пропорційні йому. Так, наприклад, для переходу до радіусу, рівному 100 м, треба обрані з таблиць значення зменшити в 10 разів. Правильність обчислених за таблицями елементів контролюють за формулою:
Елементи кривої можна розраховувати за допомогою мікрокалькулятора за формулами:
Т = R # 8729; tg; (5.24)
Б = R (sec # 920; / 2 - 1). (5.26)
Для довідки: sec =.
Всі величини обчислюють з точністю до сотих часток метра.
2. Визначають пікетажне положення головних точок кривої за формулами:
СК = НК + К = КК - К. (5.29)
Контроль виконують за формулою:
КК = ВУ + Т - Д. (5.30)
Приклад наведено на малюнку 5.1.
3. Обчислюють необхідні дані для виносу пікетів на криву.
Винесення пікетів на криву виробляють способом прямокутних координат. За початок координат приймають НК або КК; напрямок НК - ВУ або КК - ВУ приймають за вісь абсцис, а перпендикулярний до нього за вісь ординат. Значення координат обчислюють за формулами:
х = R # 8729; sin # 947; ; (5.31)
у = R (1 - cos # 947;), (5.32)
де # 947; - кут при винесенні точки на криву.
де k - найближча відстань від пікету до початку або кінця кривої.
4. Складають схему розбивки кривої по колу.
Основні елементи кривої
Винос пікету на криву
k = 20,48; # 947; = 11 ° 44 '; х = 20,34 м; у = 2,09 м
Малюнок 5.1 - Розбиття кривої по колу
На аркуші паперу формату А4 проводять дві лінії під кутом # 920 ;. У масштабі 1: 1000 в обидві сторони від вершини кута відкладають величину Т, визначають положення НК і КК, зарубками з цих точок знаходять положення центру кола і проводять дугу окружності.
Кут (180 - # 952;) ділять навпіл і знаходять положення СК. Від прийнятого початку координат (НК або КК) у напрямку тангенса відкладають значення Х, а по перпендикуляру - У і отримують положення пікету на кривій. У нижній частині листа записують результати обчислень.
5. Користуючись розрахунком пікетажного положення головних точок кривої, заповнюють графу «План прямих і кривих» профілю.
Посередині графи проводять пряму лінію, на ній знаходять положення точок НК і КК і викреслюють криву. При правих кутах повороту опуклість кривої направляють вгору, при лівих - вниз. Близько кривої виписують всі шість її елементів: R, # 952 ;, Т, К, Д, Б. На прямих ділянках траси (прямих вставках) записують їх довжину.
Звіт з лабораторної роботи оформляється на аркушах А4. Поздовжній профіль викреслюється на міліметрівці формату А2. Всі написи і побудови виконують тушшю або гелевими ручками тонкими лініями (див. Додаток 4).
Червоним кольором викреслюють проектну лінію, проектні і робочі відмітки, вісь дороги в графі «План траси», все лінії і цифри в графах «Проектні ухили» і «План прямих і кривих».
Синім кольором, викреслюють перпендикуляри з точок нульових робіт на лінію умовного горизонту, вказують робочі позначки 0,00 і відстані до точок нульових робіт і їх позначки.
Всі інші побудови і написи виконують чорним кольором.
Звіт повинен містити: Пікетажне книжку (додаток 2), оброблений журнал технічного нівелювання (додаток 3), креслення кругової кривої в масштабі 1: 1000 і її розрахунок (рисунок 5.1), профіль поздовжнього нівелювання траси на міліметрівці (додаток 4). Графічний матеріал підшивається до звіту.
5.7. ПИТАННЯ ДЛЯ ЗАХИСТУ РОБОТИ
1. Які основні технічні та економічні вимоги, що пред'являються до проектування трас автомобільних доріг?
2. Як проводиться розрахунок елементів кругових кривих?
3. Як проводиться розрахунок пікетажного положення головних точок кривої?
4. Який порядок обробки журналу технічного нівелювання траси лінійного споруди?
5. Які основні принципи побудови проектної лінії автодороги на поздовжньому профілі?
Захист проводиться у вигляді співбесіди.
Лабораторна робота 6