Задание на курсовую работу. По_________инженерной геодезии___________________

по_________ Инженерной геодезии___________________

(наименование дисциплины)

Студенту ПР ___факультета __1__ курса ____3__ группы

__Пирцхалава Нана Роландиевна ___

(фамилия, имя, отчество студента)

ТЕМА: Камеральные работы при инженерно - геодезических

_______ изысканияхобъектов землеустройств. ______________

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1.”Составление плана участка по

результатам теодолитной и тахеометрической съемок”, вариант.8

Методические указания: Рыльщиков В.В, Прохоров В.П.

к выполнению контрольных работ для студентов заочников – 3-е изд., АГТУ-2008.-108с.

2. «Профиль дорожной трассы», вариант.0.

Методические указания: Рыльщиков В.В, Прохоров В.П. к выполнению контрольных работ для студентов заочников – 3-е изд., АГТУ-2008.-108с.

Срок проектирования с г. по г.

Руководитель проекта ___________ __________ ______________

(должность) (подпись) (и., о., фамилия)

ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ

СОДЕРЖАНИЕ:

ЛИСТ ЗАМЕЧАНИЙ

I. ПЛАН УЧАСТКА МЕСТНОСТИ ПО МАТЕРИАЛАМ ТЕОДОЛИТНОЙ И ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ.

1.ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ТЕОДОЛИТНОЙ И

ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМОК 1.1 Вычисление координат пунктов замкнутого теодолитного хода. 6

Ведомость вычисления координат

1.2Вычисление отметок съёмочных точек замкнутого хода. 13

Журнал измерения вертикальных углов.

Ведомость увязки превышений и вычисления отметок съемочных точек

1.3 Обработка журнала тахеометрической съёмки.

1.4 Построение прямоугольной координатной сетки и теодолитного хода Журнал тахеометрической съемки. 21

1.5 Нанесение на план съемочных пикетов. 22

1.6 Построение горизонталей. Интерполяция. 22

II.ПРОФИЛЬ ДОРОЖНОЙ ТРАССЫ

2. ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ ДОРОЖНОЙ ТРАССЫ.

2.1 Вычисление превышений. 23

2.2 Постраничный и общий контроль. 24

2.3 Вычисление невязки и ее распределение. 24

2.4. Вычисление отметок точек. 26

Журнал нивелирования 28

2.5. Нанесение проектной линии на продольный профиль дороги. 29

Вычисление проектных и рабочих отметок.

2.6. Расчет горизонтальных круговых кривых. 31

2.7. Вычисление азимутов, прямых вставок и расстояний между 33

вершинами углов.

Ведомость прямых и кривых 34

1. ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ТЕОДОЛИТНОЙ И ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМОК

1.1 Вычисление координат пунктов замкнутого теодолитного хода

1. Из ведомости результатов измерения горизонтальных углов и расстояний в ведомость вычисления координат выпи­сываю значения горизонтальных углов привязочного хода, замкнутого хода и средних горизонтальных проложений сторон теодолитного хода соответственно в графы 2 и 7.

Из прил. 1 выбираю дирекционный угол линии п.п.35 - п.п.36 (α_35-36) ^и записывают его в графу 5 ведомости.

Для сторон теодолитного хода, имеющих наклон к горизонтальной плоскости более 1°30', вычисляю горизонтальное положение по формуле

d = D cos ν, (1.1)

где d - горизонтальное проложение стороны теодолитного хода, м;

D - результат измерения длины стороны, м;

ν- угол наклона линии к горизонтальной плоскости.

2. Вычисляют угловую невязку ƒ_β замкнутого теодолитного хода

ƒ_β=Σβ^изм-Σβ^теор (1.2)

где Σβ^изм - сумма измеренных углов;

Σβ^теор- теоретическая сумма внутренних углов замкнутого теодо­литного хода,

Σβ^теор=180^°(n -2);

n - число углов теодолитного хода.

В моем примере угловая невязка ƒ_β= -0,02'.

3.Сравниваю найденную угловую невязку ƒ_β с предельно допусти­мой невязкой ƒ_{β пред}=1´ . Если угловая невязка ƒ_β допустима, то есть |ƒ_β| ≤ ƒ_{β пред}, то её распределяю в виде поправок v_i с обратным знаком поровну во все измеренные углы (значения поправок v_i при этом округ­ляют до 0,1'):

ν_i = (-ƒ_β)/n. (1.3)

Однако часто полученная невязка не делится на число углов без ос­татка. В этом случае большее значение поправки вводят в углы, образо­ванные короткими сторонами. В связи с этим в моем примере в угол I введена поправка +0,5', а в углах II,III и IV - по +0,4'.

Сумма поправок, вводимых во все углы замкнутого теодолитного хода, должна равняться невязке ƒ_β с противоположным знаком:

Σv_i=-ƒ_β

4. Вычисляют исправленные углы. Для этого к измеренному углу прибавляют поправку с учётом её знака:

β^исп=β^изм+ν_i (1.4)

5. Проверяют равенство суммы исправленных углов и теоретической суммы углов замкнутого хода (Σβ^исп =Σβ^теор), что позволяет проконтро­лировать правильность увязки углов.

В моем примере

Σβ^исп=Σβ^теор= 360°00,0'.

6. Вычисляют дирекционные углы сторон привязочного и замкну­того теодолитных ходов по дирекционному углу исходной стороны п.п.35 - п.п.36 и исправленным углам β^исп:

, (1.5)

где α_n+1 – дирекционный угол последующей стороны;

α_n – дирекционный угол предыдущей стороны;

β^исп_n,n+1 - исправленный угол, вправо по ходу лежащий между предыдущей и последующей сторонами.

В моем примере сначала вычисляю дирекционные углы сторон привязочного хода и стороны I-II замкнутого хода, используя измерен­ные вправо по ходу лежащие углы привязочного хода. Следует напомнить, что величины дирекционных углов должны быть положительными и находиться в пределах от 0°00,0' до 359°59,9'. Поэтому при вычислениях иногда приходится прибавлять или вычитать 360°.

α_{35-36 +} 265°58' α_{36-I +} 47°27'

180°00'180°00'

_‑445°58' ₊ 227°27'

β₃₆ 38°31' β_I 360°00'

α_{36-I ‑}407°27' _‑ 587°27 '

360°00' 268°38'

47 °27 ' α _{I-II ‑} 318°49'

Затем вычисляю дирекционные углы остальных сторон замкнутого хода. В замкнутом ходе контролем вычислений является получение дирекционного уг­ла стороны I-II (α_I-II), с которого начинались вычисления:

α_{I-II +} 318°49' α_{III-IV +}145°46,3' Контроль:

180°00 ' 180°00,0'

_ 498°49' _ 325°46,3' α_{IV-I +}258°26,0'

β_II^исп 74°21,1' β_IV^исп 67°19,8 ' 180°00,0'

α_{II-III  +} 64°27,4' α_IV-I 258°26,0' _438°26,0'

  180°00,0' β_I^исп 119°36,5'

_ 244°27,4' α_I-II  318°49'

β_III^исп 98°40,7'

α_III-IV   145°46,3'

Вычисленные значения дирекционных углов заносят в графу 5 ведомости.

7. Дирекционные углы переводят в румбы, используя приведённые ниже

формулы:

Формула для вычисления

Величина дирекционного угла Название румба величины румба

0°00'... 90°00' СВ r= α

90°00'... 180°00' ЮВ r= 180°-α

180°00'... 270°00' ЮЗ r= α -180°

270°00'... 360°00' СЗ  r= 360°- α

Округленные до целых минут значения румбов записывают в графу 6.

8. Вычисляют приращения координат ΔХ и ΔY по значениям гори­зонтальных проложений d и дирекционным углам α или румбам r сторон теодолитного хода:

ΔХ = d cos a = ± d cos r, (1.6)

ΔY = d sin a = ± d sin r.

Вычисления приращений координат можно выполнить по одно­имённым таблицам, составленным на основе приведенных выше формул[1].

Продолжим рассмотрение моего примера:

α_II-III = 64º27,4'; d_II-III = 260,32 м.

ΔX = 27,4'/60 + 64º = 260,32 * cos260,32 = 112,20м.

ΔY = 27,4'/60 + 64º = 260,32 * sin260,32 = 234,79м.

9. Определяю невязки в приращениях координат ƒ_X и f _Yпо осям X иУ:

ƒ_X = ΣΔХ^выч, (1.7)

ƒ_Y = ΣΔY^выч,

где ΣΔХ^выч и ΣΔY^выч- суммы вычисленных приращений координат замкнутого хода.

В моем примере

ƒ_X = 0,43 м, ƒ_Y = -0,16 м.

10. Находят невязку в периметре по формуле

=0,46 м.

11. Определяю допустимость невязки ƒ_р. Для этого вычисляют относительную невязку в периметре как частное от деления невязки в пе­риметре ƒ_pна периметр Р (сумму длин сторон) замкнутого теодолитного хода и сравнивают её с предельно допустимой относительной невязкой, составляющей 1/2000 периметра.

В моем примере:

Если относительная невязка допустима, то вычисленные прираще­ния увязывают, вводя в них поправки. Поправки имеют знаки, обратные знакам невязок ƒ_X и ƒ_Y, а их величины пропорциональны длинам сторон:

, (1.8)

где δX_i, δY_i - поправки в приращения координат для i-ой стороны соответственно по осям X и Y;

Р - периметр замкнутого теодолитного хода;

d_x - длина i-ой стороны.

Поправки вычисляют с округлением до 0,01 м и записывают в графы 10 и 13 ведомости. Сумма поправок должна равняться невязке с противоположным знаком. Если сумма вычисленных поправок больше или меньше невязки на 1...2 см, избыток вычитается из поправки в прира­щение, относящейся к самой короткой стороне теодолитного хода, а не­достаток прибавляется к поправке в приращение, относящейся к самой длинной стороне.

12. Находят исправленные приращения, складывая алгебраически величины вычисленных приращений с их поправками, например:

Исправленные приращения записывают в ведомость (графы 15, 17). Алгебраическая сумма исправленных приращений координат по ка­ждой оси должна быть равна нулю:

м,

13. Вычисляю координаты точки I основного замкнутого хода по координатам исходной точки п.п.Зб (Х₃₆;Y ₃₆) и вычисленным приращени­ям координат стороны привязочного хода п.п.36-1 (ΔX_36-I,ΔY_36-I), причём координаты исходной точки п.п.36 во всех вариантах расчётно-графической работы таковы:

Х₃₆ =7132534,55м_; Y₃₆ = 7597420,12 м.

Таким образом, в моем примере:

Х_I=Х₃₆ + ΔX_36-I =2534,55+59,65=2594,20 м;

Y_I = Y₃₆ + ΔY_36-I =7420,12+ 64,98=7485,10м.

Координаты вершин замкнутого теодолитного хода вычисляю по

формулам:

, (1.9)

,

где Х_n+1, Y_n+1 - абсцисса и ордината последующей вершины теодолитного хода; X_n, Y_n, - абсцисса и ордината предыдущей вершины теодолитного хода;

, - исправленные приращения координат между предыдущей и последующими вершинами.

В моем примере:

м;

м;

м;

м.

Вычисленные координаты заносят в графы 18 и 19 ведомости.

1.3 Вычисление отметок съёмочных точек замкнутого хода

1. Заполняю журнал измерения вертикальных углов на съёмочных точках, используя исходные данные одноимённого журнала. Горизонтальные расстояния между точками съёмочной сети (графа 5) переношу из графы 7 ведомости вычисления координат.

2. Вычисляю место нуля (МО) вертикального круга теодолита (2Т30):

, (1.13)

где Л, П - отсчёты по вертикальному кругу при положении теодолита "круг лево" и "круг право". Проверяют постоянство величины места нуля:

- на съёмочной точке | MO _{передн.}- МО _задн.| ≤ 0,5';

- для всего хода | MO _max- MO _mjn| ≤ 2,0'.

В моем примере для съемочной точки (точки стояния) II при вычислении МО_{передн.} использую отсчёты на точку стояния III, а при вычисле­нии M0_задн.-отсчёты на точку стояния I:

Контроль для точки стояния II: | MO _{передн.}- МО _задн.| = 0˚00,0'; 0º00,0'≤ 0,5ˈ

Контроль для всего хода: МО _max= МО _II-III=+0º01',

MO_min=MO_IV-I =- 0º01';

| MO _max- MO _mjn| = |(+0º01')-(- 0º01')| = |+0º02'|=2';

расхождение в величинах МО в пределах допустимого.

3.Вычисляю углы наклона ν:

, (1.14)

В моем примере по результатам измерений с I съё­мочной точки на сьёмочную точку II:

;

Проверяем: ;

.

Вычисленные значения МО заносят в графу 7, а углы наклона ν - в графу 8 журнала измерения вертикальных углов.

4. Превышения между точками съёмочной сети (точками стояния) вычисляю по формуле:

h '+ i-l, (1.15)

где h ' - неполное превышение, h ' = d·tg ν;

i - высота прибора (графа 2);

l - высота наведения (графа 4)

Превышению h ' придаётся знак угла наклона ν. Значение превыше­ния h ' можно определить одним из следующих способов: а) с помощью микрокалькулятора, б) с помощью таблиц Брадиса и микрокалькулято­ра, в) выбрать из тахеометрических таблиц.

5. Увязку превышений между съёмочными точками и вычисление отметок съёмочных точек производят в одноимённой ведомости.Из журнала измерения вертикальных углов выбираю пря­мые h _пр (например, между съёмочными точками III и IV) и обратные h _обр (между съёмочными точками IV и III) превышения. Отмечу, что знаки прямого и обратного превышений должны быть противоположными.

Разность превышений | h _пр| -| h _обр| не должна превышать 4 см на каждые 100 м расстояния (1 см на 25 м).

В моем примере прямое превышение h_III-IV ⁼ +4,37 м, обратное превышение h_IV-III ^=_4,44 м. Фактическая разность превышений |h_ир| - |h_обр| = 7см, а предельно допустимая 239,0м: 25 м ≈10 см, следовательно, я могу про­должать вычисления.

6. Вычисляют средние по абсолютным величинам превышения, при­давая им знак прямого превышения:

;

7. Подсчитывают невязку в превышениях по формуле

ƒ _h ,

где ∑ h _cp - сумма средних превышений между съёмочными точками.

В моем примере ƒ _h = +0,02м.

Вычисляю предельно допустимую невязку в превышениях замкну­того хода в сантиметрах и перевожу её в метры:

ƒ _{h пред}= , (1.16)

где ∑ d - длина замкнутого хода, м;

n - число линий в ходе.

Если невязка в превышениях допустима, то есть |ƒ _h | ≤ ƒ _{h пред}, то не­вязку ƒ _h распределяют в средние превышения с противоположным знаком пропорционально длинам сторон.

Сумма поправок должна равняться невязке, но иметь противопо­ложный знак.

8. Вычисляют исправленные (увязанные) превышения как сумму среднего превышения h _ср и поправки в превышение δ h. Находят сумму исправленных превышений. Она должна равняться 0,00 м.

9. Выбираю отметку съёмочной точки I из прил.2 и вычисляю от­метки остальных точек замкнутого хода по формуле

, (1.17)

где H _n+1, H_n - отметки последующей и предыдущей съёмочных точек соответственно;

h_{n, n+1} - превышение между предыдущей и последующей съёмоч­ными точками.

В моем примере:

H_II = H_I + h_I-II^исп = 33,33+(-2,15) =31,18 м;

Н _III = H_II + h_II-III^исп = 31,18 +(-0,27) = 30,91 м.

Для контроля вычисляют отметку исходной точки I:

H_I = H _IV + h_IV-I^исп = 35,27 +(-1,94) =33,33 м.

1.4 Обработка журнала тахеометрической съёмки

1. В графы 1-5 журнала тахеометрической съёмки пере­писывают данные из одноимённого журнала, приведённого в прил.5. Из ведомости увязки превышений выписывают отметки съёмочных точек. Вычисляют МО и с его помощью вычисляют углы на­клона ν на съёмочные пикеты (пикетные точки):

ν= Л-МО, ν = МО-П. (1.18)

Например, угол наклона на пикетную точку 5

ν= МО-П= 0º00'-0º32' =- 0°32',

угол наклона на пикетную точку 1

ν= Л-МО = (-1°36') - 0º00'= -1º36'.

2. По вычисленным значениям углов наклона ν и отсчётам по даль­номеру D вычисляю превышения h ' (неполные превышения) и горизон­тальные расстояния d (превышениям придаётся знак угла наклона):

h ' = 0,5D · sin 2ν, d = D · cos²ν. (1.19) и (1.20)

Вычисления могут быть выполнены: а) с помощью микрокалькуля­тора, б) с помощью тахеометрических таблиц [3], в) с помощью таблиц Брадиса [2] и микрокалькулятора.

3. Вычисляю превышение h (полное превышение между точками):

h=h ' +i-l. (1.21)

Так как при производстве тахеометрической съёмки визирование на рейку, установленную на пикетной точке, обычно производится на отсчёт, равный высоте прибора (i -1), то в таких случаях h =h '

4. Отметки пикетных точек Н _пт вычисляют по известной отметке съёмочной точки Н_ст и превышению между съёмоч­ной и пикетной точками h_пт:

_{H пт =Н ст+ h пт (1.22)}

_{В рассматриваемом примере отметки пикетных точек 1,2,5, 12}

_{H пт}= 33,33+(-2,54)=30,79 м

_{H пт = 33,33+(-1,38)=31,95 м}

_{H пт = 31,18+1,60 = 32,78 м}

_{H пт = 30,88+(-1,28) = 29,60 м}

1.5. Построение прямоугольной координатной сетки и теодолитного хода.

Построение сетки производят с помощью металлической линейки ЛБЛ. Она позволяет построить сетку квадратов со сторонами 8*8 см.На листе бумаги формата А2 проводят 2 диагонали.

Абсциссы и ординаты горизонтальных и вертикальных линий координатной сетки подписывают так, чтобы наносимый на план замкнутый теодолитный ход располагался посередине сетки квадратов. Для этого вычисляют координаты центра тяжести замкнутого теодолитного хода x_ср. и y_cр. по наименьшим и наибольшим абсциссам и ординатам:

X_max = 2579м Y_max = 7121м

X _min = 2294мY _min = 7355м

Итого = 4873м Итого = 14476м

X_ср.=2436,5 м Y_ср =7238м

Округляем X_ср и Y_ср до ближайших значений абсциссы и ординаты, кратных 80 м.

X_кл = 2400м Y_кл =7200м

Абсциссы возрастают с юга на север, а ординаты – с запада на восток.

Вершины теодолитных ходов наносят по их координатам. Сначала по координатам пункта находят квадрат сетки, затем с помощью циркуля- измерителя по боковым сторонам квадрата от нижней горизонтальной координатной линии откладывают отрезок ɗХ, найденный как разность абсциссы наносимой точки и абсциссы нижней горизонтальной линии сетки. Строят вспомогательную карандашную линию, параллельную нижней горизонтальной линии сетки и находящуюся от нее на расстоянии ɗХ. И наконец, вдоль этой вспомогательной линии от левой линии сетки откладывают отрезок ɗY, найденный как разность ординат наносимой точки и левой вертикальной линии сетки.

В моем примере: абсцисса съемочной точки I = 2483,75 м. Она находится ближе к линии сетки с абсциссой 2480 м на расстоянии ɗХ=2483,75 – 2480 = 3,75 м. Расстояние ɗХ = 7,46 м откладываю в масштабе 1:2000 вдоль западной и восточной сторон квадрата. Ордината точки I = 7355,21м. ɗY=7360 – 7355,21 = 4,79 м, переводим в масштаб.

Для контроля за правильностью нанесения вершин теодолитного хода расстояния между ними откладывыют в раствор циркуля- измерителя и сравнивают с горизонтальными расстояниями. Расстояние не должно превышать 0,4 мм.

1.6 Нанесение на план съемочных точек.

Пикетные точки наносят на план относительно вершин и сторон замкнутого теодолитного хода с помощью геодезического транспортира и измерителя. Исходные данные: отсчеты по горизонтальному кругу и горизонтальные расстояния.

Для определения пикетных точек со съемочной точки I, совмещают центр транспортира со съемочной точкой I, а нулевой радиус транспортира совмещают со стороной I-II. Откладывают отсчет по горизонтальному кругу на первую пикетную точку, делают метку, затем в этом направлении в масштабе плана откладывают горизонтальное расстояние I-1.Аналогично остальные точки.

1.7 Построение горизонталей. Интерполяция.

Графический способ:

При помощи прозрачной палетки. Палетка-калька с параллельными линиями на равных расстояниях. Этим линиям присваивают отметки, кратные высоте сечения рельефа от самой малой до самой большой. В моем примере самая маленькая отметка =38 м, асамая большая=46м.

II. ПРОФИЛЬ ДОРОЖНОЙ ТРАССЫ

2.ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ ДОРОЖНОЙ ТРАССЫ

2.1 Вычисление превышений

Обработку журнала нивелирования начинают с вычисления превышений между связующими точками. Превышение передней связующей точки над задней связующей точкой вычисляется дважды (h_ч и h_к) по отсчётам, взятым соответственно по черным и красным сторонам реек:

Формула расчета превышения:

; . (2.1)

Пример расчета:

мм;

мм.

Разность превышений h_ч и h_к по абсолютнойвеличине не должна быть больше 5 мм. Если это условие выполняется, вычисляется среднее превышение

Формула расчета среднего превышения:

.

(2.2)

Пример расчета:

мм.

Если среднее превышение не целое число, оно округляется до целого миллиметра в сторону чётного числа. Например, среднее превышение +235,5 мм округляется до +236 мм. В нашем примере h_ср округлять не следует. Если разность превышений │ h_ч-h_к │ > 5 мм, все наблюдения на станции следует повторить.

2.2 Постраничный и общий контроль

На каждой странице журнала в полевых условиях выполняется постраничный контроль. Для этого необходимо вычислить суммы чисел в графах 3,4,6,7 и записать их в следующую после отсчётов строку журнала. Должно выполняться равенство

Формула постраничного контроля:

, (2.3)

Что будет означать правильность вычисления превышений. Последний результат в выражении (2.3) может отличаться от двух первых на 1-3 мм из-за округления при вычислении.

Пример расчета:

На последней странице журнала, кроме постраничного, выполняется общий контроль вычислений. Для этого суммируются итоговые числа в графах 3,4,6,7 взятые из постраничного контроля на всех страницах журнала. Если равенство (2.3) соблюдается, то вычисление превышений выполнено верно. Результаты постраничного и общего контроля должны быть записаны в журнале нивелирования.

Число, полученное в результате общего контроля Σ(7), является суммой средних превышений Σ h _ср по ходу от Рп1 до Рп2, т.е. измеренным превышением конечной точки хода над начальной.

2.3 Вычисление невязки и ее распределение

Для контроля полевых измерений вычисляется невязка по общему правилу, которое условно можно сформулировать так: «То, что есть (т.е. измерено или вычислено по результатам измерений), минус то, что должно быть теоретически». Если нивелирный ход опирается на 2 исходных репера, невязку в превышениях (или невязку нивелирного хода) f_h вычисляют по формуле:

f_h= Σ h _ср-(Н_кон-Н_нач), (2.4) где Σ h _ср-сумма средних превышений по ходу;

Н_кон -отметка конечного репера, т.е Н_Рп2;

Н_нач –отметка начального, т.е. Н_Рп1.

В формулу (2.4) отметки необходимо подставлять выраженными в миллиметрах. В моем примере

f_h =-(2824)-(43700-46542)= 18 мм.

Полученная невязка сравнивается с предельно допустимой (предельной) невязкой хода, которую для технического нивелирования вычисляют из выражения

f_{h пред} =±50 мм , (2.5)

где L-число километров хода.

Предельную невязку сравнивают с точностью до целого миллиметра, отбрасывая дробную часть. Для рассматриваемого примера L=1,5, следовательно

f_{h пред}=±50 мм = ± 52 мм.

Невязки f_h и f_{h пред} записываются в графу журнала «Примечание».

Если | f_h |> f_{h пред}, то нивелирование всего хода выполняются заново.

Если | f_h |≤ f_{h пред}, то невязку f_h распределяют поровну в виде поправок δ h _i в средние превышения с противоположным знаком, т.е.

δ h _i=- f_h /n, (2.6)

где n-число станций в нивелирном ходе, равное числу средних превышений.

При этом поправки должны быть выражены в целых миллиметрах. В нашем примере f_h =+18 мм, n=17. Поправки δ h _i= -18/17= - 1,1 мм, в средние превышения следует распределить следующим образом: в любые 16 превышений внести поправки по -1 мм, и в одну -2.

Сумма поправок обязательно должна равняться невязке противоположным знаком, т.е.

Σ δ h _i=- f_h. (2.7)

В моем примере 16·(-1)+1·(-2)= -18 мм.

Поправки выписываются в графу (8)

Исправленное превышение:

h _{i испр}= h _{i ср}+ δ h _i. (2.8)

2.4 Вычисление отметок точек.

Первоначально, используя отметку начального репера Н_РП1 и исправленные превышения, последовательно вычисляются в метрах отметки связующих точек по формуле:

Н _i+1= Н _i+ h _{i испр}, (2.9)

где Н _i - отметка предыдущей (задней) точки;

Н _i+1 – отметка последующей (передней) точки.

В нашем примере:

Н _ПК0= Н_Рп1 + h _{1 испр}=46,542+0,466=47,008 м.

и т.д. Полученные значения записываются в графу 11, оставляя свободными строчки, соответствующие промежуточным точкам.

Для вычисления отметок промежуточных точек первоначально определяется горизонт прибора на тех станциях, где есть промежуточные точки.

Горизонт прибора, или высота горизонта прибора, Н _ГП –это высота горизонтального визирного луча над принятой уровенной поверхностью. Его находят по формуле:

Н _ГП= Н _а + а_ч, (2.10)

где Н _а- отметка задней связующей точки на данной станции;

а_ч – отсчет по черной стороне задней рейки.

Отметка горизонта прибора записывается в графу 10, в строку, соответствующую задней точке.

Отметка промежуточной точки Н _с находится по формуле

Н _с= Н _ГП- с, (2.11)

где с -отсчет по рейке, установленной на промежуточной точке.

На одной станции может быть несколько промежуточных точек. В этом случае их отметки находятся по формуле (2.11), используя одно и то же значение горизонта прибора. В моем примере на первой станции

Н _ГП = 44,590 + 1,5 = 46,09 м,

Н _ПК8+21= 46,09 – 0,651 = 45,439 м.

Н _ПК8+55 =46,09 – 0,65 = 45,44 м.

2.5 Нанесение проектной линии на продольный профиль дороги.

Вычисление проектных и рабочих отметок.

Нанесение проектной линии является задачей специального курса по проектированию лесовозных дорог. Поэтому в данной курсовой работе рассматриваются только те положения, которые определяют геометрическую сторону проектирования. В связи с этим проектную линию лесовозной дороги следует наносить, руководствуясь следующими требованиями:

1.Руководящий (максимальный) уклон i _p принимается равным ±0,030.

2. Проектные уклоны должны быть округлены до 0,001.

3. Шаг проектирования (минимально допустимое расстояние между переломами проектной линии) равен 100 м.

4. Следует стремиться проектировать дорогу в насыпи (наносить проектную линию выше фактической поверхности земли) высотой 0,8-1,0 м. Если уклон фактической поверхности земли превышает руководящий, допускается проектировать выемку.

5. Высота насыпи и глубина выемки (рабочая отметка) не должны превышать 2,00 м. В некоторых случаях максимальная рабочая отметка может оговариваться особо.

6. Если алгебраическая разность уклонов смежных участков по абсолютной величине превышает 0,020, необходимо запроектировать вертикальные кривые.

7. Проектная отметка начала трассы (Н _ПК0) может быть или указана в выдаваемом журнале нивелирования, или вычислена прибавлением к отметке земли следующих значений g, взятом по варианту(вариант № 0).

Нанесение проектной линии выполняется, как правило, с нескольких попыток. Часто возникает необходимость корректировать уже. Казалось бы, готовые участки трассы. Поэтому предварительно проектирование следует вести карандашом. Окончательное оформление выполняется после проверки правильности построения профиля.

Проектирование выполняется последовательно, переходя от участка к участку. Первоначально на профиле в выбранном вертикальном масштабе отмечается точка ПК0. Затем, в соответствии с характером рельефа местности, выбирается первая точка перегиба трассы. Отметив ее карандашом на профиле и соединив с ПК0, получается первый участок трассы.

Далее необходимо вычислить уклон i (тангенс угла наклона проектной линии) по формуле

, (2.12)

где Н _нач- проектная отметка начальной точки участка, м;

Н _кон- проектная отметка конечной точки участка, м;

d - горизонтальное расстояние между точками, м.

Для первого участка Н _нач равна проектной отметке на ПК0, для всех остальных участков - проектной отметке конечной точки предыдущего участка.

Отметка Н _кон (конечной точки участка) предварительно определяется на профиле графически с точностью 0,5 мм в масштабе профиля. При вертикальном масштабе 1:500 эта величина составит 0,25 м. Если точка перегиба проектной линии выбрана так, что графически она совпадает с точкой реальной поверхности земли, то для вычисления уклона в качестве Н _кон берут отметку точки земли.

Все величины в формуле (2.12) должны быть выражены в одних и тех же единицах, поскольку уклон- величина безразмерная. Значение уклона может быть как положительным, так и отрицательным.

Если уклон участка превышает руководящий, необходимо изменить положение точки перегиба трассы, сделав проектную линию более пологой.

Т.к. первого участка не превышает руководящий, его значение округляется до целых тысячных и заново вычисляется проектная отметка конечной точки первого участка

Н _кон= Н _нач+ i d, (2.13)

которая будет несколько отличаться от первоначально принятой за счет округления значения уклона.

Затем вычисляются отметки всех остальных точек участка (пикетов и плюсовок) также по формуле (2.13), изменяя лишь расстояния между ними.

Вычисленные отметки записываются в графу «Отметка оси проезжей части».

После вычисления точек участка вычисляются рабочие отметки.

Рабочая отметка h представляет собой разность проектной отметки Н _пр и отметки фактической поверхности земли Н _зем в данной точке, т.е.

h = Н _пр- Н _зем. (2.14)

Рабочие отметки вычисляются на всех пикетах и плюсовых точках.

2.6 Расчет горизонтальных круговых кривых.

На углах поворота трасс автомобильных дорог производятся вставки кривых и пересчет по ним пикетажа. В качестве таких кривых обычно применяются дуги окружностей больших радиусов. Точки начала (НК), середины (СК) и конца (КК) кривой называются главными точками кривой (рис. 2.1).

Основными элементами круговых кривых являются: угол поворота Θ (угол отклонения трассы от предыдущего направления), определяемый на местности; радиус кривой R, назначаемый в зависимости от условий местности и категории трассы; отрезок от НК до вершины угла ВУ поворота трассы или от ВУ до КК, называемый тангенсом Т; длина кривой К, длина отрезка от ВУ до СК, называемая биссектрисой Б; домер Д.

Элементы кривых вычисляются по аргументам Θ и К при помощи выражений:

К =π R Θ/180⁰,

Т = R tg (Θ/2),

, (2.15)

Д=2Т-К

По данным формулам составлены таблицы в работе [1].

В моем примере из пикетажного журнала находится, что первая вершина угла расположена в точке ПК3+43,45. Угол поворота правый 44⁰ 44^', радиус 300 м. Используя таблицы [1],находятся элементы кривой.

Перед дальнейшими вычислениями проверяется соблюдение равенства 2Т-К=Д. Допустимое расхождение из-за влияния округления ±0,02 м.

Пикетажные обозначения главных точек кривых находятся из выражений:

ПК НК = ПК ВУ - Т

ПК КК = ПК НК + К (2.16)

ПК СК = ПК НК + К /2,

где ПК ВУ – пикетажное обозначение вершины углы поворота.

Контрольными являются формулы:

ПК КК = ПК ВУ + Т - Д, (2.17)

ПК СК = ПК КК – К /2.

В нашем примере для I кривой: Расчет: ВУ ПК 3 + 43,45 Т 1 23,45 НК ПК 2 + 20,00 К 2 + 34,22 КК ПК 4 + 54,22   НК ПК 2 + 20,00 К/2 1 + 17,11 СК ПК 3 + 37,11

Контроль: ВУ ПК 3 + 43,45 Т 1 + 23,45 ПК 4 + 66,90 Д 12,68 КК ПК 4 + 54,22     КК ПК 4 + 54,22 К/2 1 + 17,11 СК ПК 3 +37,11

Для остальных кривых вычисления аналогичны приведенным выше.

2.7 Вычисление азимутов прямых вставок и расстояний между вершинами углов.

1. В графы 13 и 14 ведомости прямых и кривых заносятся пикетажные обозначения начала и конца кривых.

2. по заданному азимуту А ₁ начального направления трассы и углам поворота

(2.18)

или

где A _i -.азимут предыдущего прямого участка трассы;

A _i+1- азимут последующего прямого участка трассы.

В моем примере А ₁=69°59'.

Тогда

А ₂ =69°59ˈ+44°44'=114°43';

А ₃=114°43'- 6°37'=108°06' и т.д.

Затем азимуты по известным формулам переводят в румбы: r₁=СВ: 69°59';

r₂ =ЮВ: 65°17'; r₃ = ЮВ: 71°54' и т.д.

Азимуты и румбы прямых участков трассы заносят в графы 14 и 15.

3. Расстояние между вершинами углов (графа 12 ведомости) вычисляют по формуле

ВУ_i + Д, (2.19)

где ПК ВУ_{i+ 1}- пикетажное обозначение данной вершины угла;

ПК ВУ_i - пикетажное обозначение предыдущей вершины угла;

Д_i - домер, относящийся, к предыдущей вершине угла.

Длина отрезка от ПКО до ВУ1' равна пикетажному обозначению

первой вершины угла.

В моем примере:

S_{ПК0, ВУ1} = 343,45 м

S_{ВУ1, ВУ2} = (ПК6+56,89)– (ПК3+34,72) + 6,57 = 328,74 м;

S_{ВУ2, ВУ3} = (ПК11+39,58) – (ПК6+56,89) + 16,19= 498,88м;

S_{ВУ3, ПК15} = ПК15 – (ПК11+39,58) + 3,19 = 363,61м;