Материал: 2312
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»
СибАДИЮ.В. Столбов, С.Ю. Столбова
КОНТРОЛЬ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНЫХ ТР НСПОРТНЫХ ОБЪЕКТОВ
Уче но-методическое пособие для выполнения расчетных работ
Омск • 2020
УДК 528.48:625.72 С81
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.
Рецензенты:
канд. техн. наук, доц. Р.В. Зотов (СибАДИ); СибАДИканд. техн. наук, доц. А.И. Уваров (ОмГАУ)
толбов, Юр й В кторович.
81 Контроль геометр ческих параметров линейных транспортных объектов
[Электронный ресурс] : уче но-методическое пособие для выполнения расчетных работ / Ю.В Стол ов, С.Ю. Стол ова. – Электрон. дан. – Омск : СибАДИ, 2020. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. – Режим доступа:
для автор зованных пользователей.
Изложены основы статистических исследований точности, методы расчетов допусков на геодезический контроль и детальную разбивку высотных отметок при устройстве конструктивных слоев оснований и покрытий автомобильных дорог.
Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.
Рекомендовано о учающимся по программам магистратуры направления 080401 «Строительство» и бакалавриата направления «Геодезия и дистанционное зондирование».
Подготовлено на кафедре «Проектирование дорог».
Текстовое (символьное) издание (4,8 МБ)
Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов:
Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader
Редактор В. . Черкашина Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова
Издание первое. Дата подписания к использованию 18.02.2020 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5
РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2020
ВВЕДЕНИЕ
Порядок выполнения расчетных работ с элементами научных исследований точности устройства конструктивных слоев оснований и покрытий автомобильных дорог.
1. После изучения теоретических основ приступаем к выполнению расчетов характеристик и параметров распределения отклонений амСибАДИплитуд высотных отметок конструктивных слоев дорожной одежды по
вариантам.
2. Номера вар антов заданий выбираем из прил. 6 согласно двум последн м ц фрам зачетной книжки с 01 до 30; с 31 до 60 (№-30); 61 по 90 (№-60) т.д. (т.е. путем вычитания от номера варианта «№-30;
№-60; №-90»).
3. После стат стической обработки амплитуд вертикальных (высотных) отметок вычисляем коэффициенты точности технологических процессов устройства конструктивных слоев дорожной одежды по выражен ю Тп = δн / m (где m – по результатам обработки данных, табл. 1).
4. По коэфф ц енту Тп рассчитываем допуски на контрольные измерен я неровностей поверхностей конструктивных слоев дорожной одежды. За основу принимаем регламентируемые допускаемые отклонения амплитуд высотных отметок поверхности конструктивных слоев оснований и покрытий автомо ильных дорог.
5. Для обеспечения нео ходимой точности геодезического контроля высотного положения конструктивных слоев рассчитываем максимальные расстояния реек от нивелиров Н-3 и Н-10, с доверительными вероятностями их обеспечения с Р = 0,9 и 0,95.
6. Вычисляем необходимую точность детальной разбивки высотных отметок поверхностей слоев дорожной одежды в зависимости от коэффициента точности Тп и определяем максимальные расстояния удаление реек от нивелиров Н-3 и Н-10. За исходные данные принимаем регламентируемые значения отклонений высотных отметок поверхностей конструктивных слоев от проектных в нормативных документах (СП 78.13330.2012
СНиП 3.06.03–85).
3
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТАТИСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТОЧНОСТИ ВЫСОТНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ОСНОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
При исследовании точности возведения автомобильной дороги было выполнено нивелирование поверхности конструктивных слоев дорожной одежды по левой, правой бровкам и центру ее полотна с шагом 10 м. По результатам нивелирования определялись отклонения
Сибвертикальных отметок отАДпроектных, а по их значениямИвычислялись ампл туды (алгебра ческая разность) трех смежных точек с шагами
5, 10 ли 20 м.
Оценку точности геометрических параметров конструкции слоев дорожной одежды можно выполнить с применением методов математической стат ст ки и теории вероятностей, изложенных в работах
[1, 2, 6, 7].
На основе стат стического анализа результатов нивелирования поверхностей конструктивных слоев дорожной одежды устанавливалась закономерность распределения их действительных значений отклонен й относ тельных вертикальных отметок от проектных. По значениям отклонений относительных вертикальных отметок вычислялись алгебраические разности (амплитуды) трех смежных точек вертикальных отметок поверхностей конструктивных слоев. Определялись статистические характеристики точности этих параметров. Статистический анализ точности осуществлялся в следующей последовательности:
– по результатам наблюдений получали выборки и определяли действительные отклонения параметров от их номинальных значений;
– рассчитывали статистические характеристики действительной точности параметра в выборках;
– проверяли статистическую однородность процесса, стабильность статистических характеристик в выборках согласие опытного распределения действительных отклонений с теоретическим;
– оценивали точность технологического процесса.
Для изучения результаты разбивались в вариационные ряды. Совокупность измеренных и определенных величин разбивается на интервалы шириной h. Ширина интервала h вычислялась по формуле Стерджесса [12, 15, 16, 17]:
h |
R |
, |
(1) |
1 3,32 lg N |
|||
R xmax xmin , |
(2) |
||
4
где R – размах варьирования;
N – число измерений;
xmin и xmax – соответственно минимальное и максимальное значе-
ние измеряемой величины.
Формула (1) позволяет построить негромоздкий интервальный ряд, выявляющий характерные черты изучаемого явления. Количество интервалов k вычисляется по формуле
k R h . |
(3) |
СибАДИ |
|
Наблюдаемые значения xi называют вариантами, числа наблюде- |
|
ний n-частотами, а х отношение к объему выборки называют относи- |
|
тельными частотами ли частостями, определяемыми по выражению |
|
Wi ni / N . |
(4) |
тат ст ческое распределение выборки – это перечень (вариант) интервалов соответствующих им частот или частостей. Сумма частот, попавш х в соответствующий интервал, принимается в качестве частоты этого нтервала. Сумма всех частот равна объему выборки.
В качестве статистической оценки распределения результатов измерен й x1,x2, x3,..., xn принята выборочная средняя взвешенная
|
k |
|
|
|
|
nixi |
|
|
|
x |
i 1 |
, |
(5) |
|
N |
||||
|
|
|
где N – число измерений; ni- частота; xi – результат измерения. Рассеивание наблюдаемых значений количественного признака вы-
борки относительно своего среднего значения x характеризуется выборочной дисперсией Ди выборочным среднеквадратическим отклонением :
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ni xi x 2 |
|
|
||||||
|
Д |
i 1 |
|
|
|
|
|
. |
(6) |
|
|
|
|
N |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(7) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Генеральная дисперсия оценивается с помощью исправленной |
||||||||||
дисперсии |
является несмещенной характеристикой |
|
||||||||
|
|
|
k |
|
|
x 2 |
|
|
|
|
|
|
|
n x |
i |
|
|
|
|
||
|
S 2 |
i 1 |
i |
|
. |
|
(8) |
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
N 1 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Для |
оценки среднеквадратического отклонения |
генеральной сово- |
||||||||
купности используется «исправленное» среднеквадратическое отклонение (среднеквадратическая погрешность), определяемое по формуле
|
k |
|
x |
|
x 2 |
|
|
|
n |
i |
|
|
|||
m |
i 1 |
i |
|
|
. |
(9) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
N 1 |
|||||
|
|
|
|
|
|||
5