сопряжения прямых участков трассы на углах поворота используется круговая кривая, для которой на местности определяется величина радиуса.
Для выполнения курсовой работы эти величины задаются каждому студенту согласно таблице (3.1).
Для определения положения круговой кривой на местности определяют все ее элементы, пользуясь специальными таблицами или с использованием микрокалькуляторов по формулам:
|
|
Т Rtg 2 ; |
(4.1) |
R |
|
К 180 ; |
(4.2) |
Б R(sec 1) ; |
(4.3) |
2 |
|
Д 2T К , |
(4.4) |
где Т – тангенс круговой кривой, м; R – принятая величина радиуса, м; θ –
угол поворота трассы; К – длинна круговой кривой, м; Б – размер биссектрисы, м; Д – величина домера, м.
Результаты угловых измерений и вычислений выписываются в полевой пикетажный журнал (рисунок 3.1).
В период подготовительных работ трасса промеряется и разбивается на стометровые отрезки (пикеты). Концевые точки на местности отмечаются колышками с надписью порядкового их номера. В местах изменения уклона поверхности земли между пикетными колышками устанавливаются плюсовые точки. В зависимости от рельефа их может быть несколько. Для съемки рельефа в полосе дорожной трассы разбивают поперечники длинной
20 – 30 м в каждую сторону от оси дороги, чаще всего под прямым углом.
При сложном рельефе на поперечниках разбиваются плюсовые точки.
Одновременно с разбивкой пикетажа производится детальная съемка полосы местности вдоль трассы. Результаты измерений заносятся в пикетажный журнал.
11
Таблица 4.1
Ведомость углов поворота, прямых и кривых дорожной трассы
№ |
Кило- |
|
Углы |
|
|
|
|
|
|
Кривые |
|
|
|
|
|
|
|
Прямые |
|
|
|
угла |
мет- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Поло- |
Величина |
|
Элементы кривой, м |
|
|
Положение |
|
|
Длина, м |
|
Направление |
||||||||||
|
ры |
жение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
право, |
лево, |
Радиус, |
Тангенс, |
Кривая, |
Бис- |
Домер, |
Начало |
Конец |
Прямая |
Расстояние |
Дирек- |
Румб, |
||||||||
|
|
вер- |
θпр |
θлев |
R |
|
T |
|
K |
сектриса, |
Д |
кривой, |
кривой, |
вставка, |
между верш. |
ционный |
r |
||||
|
|
шины |
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
НК |
КК |
|
|
Р |
углов, S |
|
угол, α |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
9 |
10 |
|
11 |
12 |
|
|
13 |
14 |
|
15 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
0+00 |
|
|
|
Н |
а |
ч |
а |
л о |
|
т |
р |
а |
с |
с |
ы |
|
|
|
С3: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
144,34 |
260,00 |
|
340°10' |
19°50' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
0 |
2+60 |
42°10' |
|
300 |
115,66 |
220,79 |
21,52 |
10,53 |
1+44,34 |
3+65,13 |
|
|
|
|
|
СВ: |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
848,43 |
1077,53 |
|
22°20' |
22°20' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3 |
1 |
13+27 |
|
31°40' |
400 |
113,44 |
221,08 |
15,77 |
5,08 |
12+13,56 |
14+34,64 |
|
|
|
|
|
СЗ: |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
65,36 |
178,80 |
|
350°40' |
9°20' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
1 |
15+00 |
|
|
|
К |
о |
н |
е |
ц |
|
т |
р |
а |
с |
с |
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
∑229,10 ∑441,87 |
|
∑16,33 |
|
|
|
|
∑1058,13 |
∑1516,33 |
|
|
|||||
Проверка:
1.458,20 – 441,87 = 16,33
2.441,87 + 1058,13 = 1500
3.42°10' – 31°40' = 350°40' – 340°10'
12
На основании данных пикетажного журнала составляется ведомость углов поворота, прямых и кривых дорожной трассы (таблица 4.1). В данную ведомость вписываются по порядку в столбцы: 1 – порядковый номер углов поворота трассы (начало и коней трассы нумеруются как углы поворота); 2 – количество целых километров до данной вершины угла; 3 – полное пикетажное обозначение вершины угла поворота трассы, т. е. на каком порядковом пикете и метре располагается данная точка; 4 и 5 указываются величины углов поворота трассы; с 6 по 10 – величины элементов круговых кривых. При этом расчет пикетажного положения главных точек кривой производится в сотнях (пикетах) метров.
Пикетажное обозначение главных точек круговых кривых (столбцы 11
и 12) определяется по зависимостям:
НКn = ВУn − Тn; |
(4.5) |
ККn = НКn + Кn или ККn = ВУn + Тn − Дn , |
(4.6) |
где НК − пикетажное обозначение начала определяемой кривой (№ ПК + м);
ВУn − пикетажное обозначение данной вершины угла поворота трассы (№
ПК + м); Тn − размер тангенса для данной кривой, м; ККn − пикетажное обозначение конца кривой (№ ПК + м); Кn − величина круговой кривой м; Дn
− размер домера для данной кривой, м.
Например, для второй вершины трассы пикетажное обозначение начала и конца кривой будет равно:
НК2 = ВУ2 − Т2,
КК2 = НК2 + К2 = ВУ2 + Т2 − Д2.
Размер прямых вставок (столбец 13) и расстояния между вершинами углов поворота трассы (столбец 14) определяют по формулам:
Рn = НКn+1 − ККn; |
(4.7) |
Sn = Рn + Тn+1 + Тn, |
(4.8) |
13
где Рn − величина прямой вставки трассы, м; НКn+1 − пикетажное обозначение начала последующей кривой; ККn − пикетажное обозначение конца предыдущей кривой трассы, м; Sn − расстояние между вершинами углов поворота трассы, м; Тn+1 − величина тангенса последующей кривой, м;
Тn − величина тангенса предыдущей кривой, м.
При вычислении первой прямой вставки трассы вместо КК следует использовать пикетажное обозначение начала трассы HК, а при определении последней прямой вставки вместо НКn+1 следует использовать пикетажное обозначение конца трассы КТ.
В крайних расстояниях между вершинами (S) учитываются только по одному примыкающие тангенсы.
Например, первая прямая вставка для таблицы 4.1 оказалась равной
P1 = НК1 − НТ = 1 + 44,34 – 0,00 = 144,34 м,
а расстояние между началом трассы и первой вершиной угла поворота трассы равно S1 = Р1 + Т1 = 144,34 + 115,66 = 260,00 м
В столбец 15 ведомости вписывается дирекционный угол первой прямой вставки, полученного, по привязочному ходу или чаще всего указывается магнитный азимут, измеренного на местности для первой прямой вставки. На последующие участки трассы дирекционные углы (α) или азимуты вычисляются по формулам:
n |
n 1 пр. , |
(4.9) |
n |
n 1 лев , |
(4.10) |
где αn и αn-1 − дирекционные углы соответственно последующей и предыдущей прямых вставок; θпр. и θлев. – соответственно правый и левый углы поворота трассы.
Например, для второй прямой вставки дирекционный угол будет равен:
2 1 пр. 340 10' 42 10' 382 20' 360 22 20'
Для столбца 16 дирекционные углы перечисляются в румбы по известным зависимостям.
14
С целью контроля правильности вычисления ведомости необходимо определить суммы величин, как показано в таблице 4.1, по графам ведомости
4, 5, 7, 8, 10, 13, 14. Полученные результаты подставить в формулы,
указанные в нижней части таблицы 4.1, и после их решения должны получить равенства о расхождении ± 0,02 м, которое может образоваться за счет округления данных таблицы с точностью до ± 0,01 м. В противном случае следует искать арифметические ошибки, допущенные при предыдущих вычислениях.
Пикетажный журнал и ведомость углов поворота, прямых и кривых дорожной трассы являются важными первичными документами, которые в последующем используются при составлении плана трассы, продольного и поперечного сечения профилей, при проектировании и строительстве дороги.
4.2 Производство геометрического нивелирования и обработка полевого журнала
При геометрическом нивелировании дорожной трассы определяют превышения, а затем отметки точек земной поверхности.
Данная работа выполняется с помощью горизонтального визирного луча нивелира, как правило, способом из середины (рисунок 4.2).
Превышение, определяется по формуле:
h = a − в; (4.11)
где h − превышение точки B относительно точки А, мм; a и в- отсчеты по рейкам, поставленным соответственно на точках А (задней) и В (передней);
Отметка точки:
НB = НА + h, |
(4.12) |
где НА и НB отметки соответственно задней и последующих точек, м.
Отметки промежуточных точек (плюсовых и точек поперечников)
могут быть определены через горизонт инструмента по формулам: |
|
Нi H A a H В в ; |
(4.12) |
15