книги / Разбивочные работы. Камеральное трассирование и проектирование автодороги IV категории
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Кафедра маркшейдерского дела, геодезии и геоинформационных систем
РАЗБИВОЧНЫЕ РАБОТЫ. КАМЕРАЛЬНОЕ ТРАССИРОВАНИЕ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОДОРОГИ IV КАТЕГОРИИ
Методические указания и задания к лабораторным работам по дисциплине «Прикладная геодезия».
Часть I
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета
2015
Составители: А.Ю. Шишунов, Е.Г. Домрачева, И.А. Столбов, М.Ю. Соломенников.
УДК 528.9
Рецензент д-р. техн .наук, профессор С.Г. Ашихмин
(Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
Разбивочные работы. Камеральное трассирование и проектирование автодороги IV категории : метод. указания и задания к лаб. работам по дисциплине «Прикладная геодезия» / сост. А.Ю. Шишунов, Е.Г. Домрачева, И.А. Столбов, М.Ю. Соломенников – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-
та, 2015. – 55 с.
Даны задания и рекомендации по выполнению и оформлению 4 лабораторных работ по дисциплине «Прикладная геодезия».
В описаниях работ сформулированы цель и задание. Перечислено материальное обеспечение. Заданы исходные данные. Приведены методические указания. Рассмотрена последовательность выполнения работ. Представлен перечень отчетной документации.
Технология выполнения разбивочных работ описана применительно к использованию имеющихся на кафедре электронных та-
хеометров GTS-105N «Topcon».
Предназначены для студентов 3-го курса специальности «Прикладная геодезия».
Табл. 8. Ил. 40. Приложений 1. Библиогр. 4 наим.
УДК 528.9
© ПНИПУ, 2015
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Работа № 1. Построение заданных горизонтальных углов |
|
|
и линий ................................................................................................... |
|
4 |
Работа № 2. |
Вынос точек с проектными отметками........................ |
12 |
Работа № 3. |
Определение положения станции обратной |
|
засечкой и вынос проектных точек в натуру ................................... |
16 |
|
Работа № 4. |
Камеральное трассирование и проектирование |
|
автомобильной дороги IV категории................................................. |
32 |
|
Список использованной литературы................................................. |
53 |
|
Приложение. Фрагмент оформленного продольного профиля |
|
|
трассы автодороги IV категории........................................................ |
54 |
3
Лабораторная работа № 1 Построение заданных горизонтальных углов и линий
Цель работы: освоить технологию выноса в натуру заданных горизонтальных углов и линий.
Задание
В коридоре четвертого этажа главного корпуса ПНИПУ в составе бригады, состоящей из 2 человек, выполнить построение 2 горизонтальных углов проектной величины и 2 линий проектной длины (по одному углу и одной линии на студента).
Данные оформить в виде отчета о работе, включающего: оформленные в виде таблицы с цифровой информацией результаты поверок тахеометра (см. ниже п. «Сдаче подлежат»); краткое описание хода выполнения разбивочных операций, иллюстрируемое рисунками, на которых указаны цифровые данные.
Материальное обеспечение: электронный тахеометр GTS105N, 2 импортных штатива, треугольная подставка под ножки штатива, металлическая рулетка 30–50 м, призменная система, включающая трегер, адаптер с оптическим центриром, держатель с маркой, призма.
Указания по выполнению работы
Прежде чем приступить к выполнению разбивочных операций, необходимо получить электронный тахеометр GTS-105N «Topcon» и принадлежности, перечисленные выше в пункте «Материальное обеспечение», проверить работоспособность прибора и выполнить его основные эксплуатационные поверки.
Порядок выполнения поверок электронного тахеометра GTS105N подробно описан в методических указаниях [1] и здесь не рассматривается.
Поверки целесообразно выполнить в коридоре 4-го этажа главного корпуса ПНИПУ.
Результаты поверок электронного тахеометра оформите в виде таблицы с цифровой информацией. Форма таблицы приведена ниже (см. п. «Сдаче подлежат» данной работы).
4
Согласно номеру варианта, соответствующему порядковому номеру студента по списку преподавателя, из представленной ниже табл. 1, выпишите проектное значение горизонтального угла β1 и проектную длину горизонтальной линии S.
Таблица 1 Проектные значения для построения разбивочных элементов
Номер |
Проектный |
Проектное го- |
Высота |
Проектная |
|
горизонтальный |
ризонтальное |
репера |
высота |
||
варианта |
|||||
угол β1 |
расстояние S, м |
НRp, м |
НПР, м |
||
|
|||||
1 |
1°00´ |
31,000 |
1,000 |
1,611 |
|
2 |
2°00´ |
32,000 |
2,000 |
2,222 |
|
3 |
3°00´ |
33,000 |
3,000 |
3,333 |
|
4 |
4°00´ |
34,000 |
4,000 |
4,444 |
|
5 |
5°00´ |
35,000 |
5,000 |
5,555 |
|
6 |
1°06´ |
31,666 |
6,000 |
6,106 |
|
7 |
2°07´ |
32,777 |
7,000 |
7,207 |
|
8 |
3°08´ |
33,888 |
8,000 |
8,308 |
|
9 |
4°09´ |
34,999 |
9,000 |
9,409 |
|
10 |
5°10´ |
35,100 |
10,000 |
10,510 |
|
11 |
1°11´ |
29,111 |
11,000 |
11,111 |
|
12 |
2°12´ |
28,212 |
12,000 |
12,212 |
|
13 |
3°13´ |
27,313 |
13,000 |
13,313 |
|
14 |
4°14´ |
26,414 |
14,000 |
14,414 |
|
15 |
5°15´ |
25,515 |
15,000 |
15,515 |
|
16 |
1°16´ |
29,616 |
16,000 |
16,616 |
|
17 |
2°17´ |
28,717 |
17,000 |
17,417 |
|
18 |
3°18´ |
27,818 |
18,000 |
18,318 |
|
19 |
4°19´ |
26,919 |
19,000 |
19,219 |
|
20 |
5°20´ |
25,025 |
20,000 |
20,520 |
|
21 |
1°21´ |
30,555 |
21,000 |
21,432 |
|
22 |
2°22´ |
31,444 |
22,000 |
22,543 |
|
23 |
3°23´ |
32,333 |
23,000 |
23,321 |
|
24 |
4°24´ |
33,222 |
24,000 |
24,654 |
|
25 |
5°25´ |
34,134 |
25,000 |
25,246 |
5
Построение угла проектной величины и линейного отрезка проектной длины
Для построения проектного горизонтального угла и горизонтального отрезка проектной длины помимо выписанных из таблицы значений угла β1 и расстояния S должны быть выбраны в коридоре 4- го этажа главного корпуса ПНИПУ вершина угла А и точка В, задающие исходное направление АВ (рис. 1). Указанный рисунок, некоторые фрагменты текста и формулы заимствованы из учебного пособия [2].
В качестве вершины угла А бригада студентов выбирает одну из стационарных точек, заложенных в напольных покрытиях коридора. В качестве точки В, задающей исходное направление, целесообразно выбрать одну из марок, закрепленных (наклеенных) на стенах коридоров вверху. Вершина угла А и ориентирный пункт В выбираются с учетом проектных значений горизонтального угла β1 и горизонтального расстояния S для заданного варианта так, чтобы, отложив проектый угол β1, в дальнейшем можно было без помех отложить по полученному направлению проектное горизонтальное расстояние S. Учитывайте, что проектные угол и расстояние будут Вами выноситься способом приближений, а визирная цель (призма) будет расположена на штативе, установленном на треугольную подставку. Поэтому на полу коридора в предполагаемом месте нахождения проектной точки должно быть достаточно места для перемещений треугольной подставки со штативом, на который установлена призменная система.
После выбора точек А и В записывают их обозначения, фотографируют и рисуют карточки привязок к близлежащим контурам.
Установив электронный тахеометр в точке А, приводят его в рабочее положение, выполняя горизонтирование и центрирование. Визируют зрительную трубу на точку В и обнуляют отсчет по горизонтальному кругу. Вращением алидадной части тахеометра добиваются отсчета, равного проектному углу. Это положение визирной оси закрепляют на местности отгоризонтированной призменной системой, установленной на штатив и треугольную подставку.
6
Призменную систему ставят в некоторой временной точке С1, расположенной в заданном створе на расстоянии, близком к проектному. Полученную точку С1, воспользовавшись оптическим центриром держателя, проектируют на пол и фиксируют временной точкой, отмеченной на полу карандашом или смываемым маркером. Аналогичные действия выполняют при другом круге электронного тахеометра и отмечают на полу вторую временную точку С2. Точка С берется как среднее из двух построенных, для чего отрезок С1С2 делится пополам. Полученная таким образом точка С фиксирует на местности проектное направление в первом приближении.
Рис.1. Построение горизонтального угла
Для некоторых моделей электронных тахеометров, снабженных двухосевым компенсатором, описанная методика построения горизонтального угла не будет достаточно корректной, поскольку в этих приборах предусмотрены функции исправления коллимационной ошибки автоматическим введением коррекции в измеренные горизонтальные направления. Тахеометр GTS-105N оборудован одноосевым компенсатором и исправляет только вертикальные углы.
Если требования к точности построения угла не очень высокие (несколько десятков секунд), то построенный таким образом угол может быть принят за истинный.
Далее переходят к отложению по полученному направлению отрезка проектной длины.
7
При построении проектного отрезка заданной длины необходимо от исходной точки отложить в заданном направлении расстояние, горизонтальное проложение которого равно проектному значению.
Если построение отрезка производится электронным тахеометром, то необходимо отслеживать на дисплее именно горизонтальную составляющую строящегося расстояния и не забывать перед производством измерений вводить в прибор исходные параметры атмосферы (температуру и давление), а также постоянную поправку дальномера прибора в зависимости от используемого отражателя. Порядок ввода атмосферных параметров и постоянной призмы для электронного тахеометра GTS-105N описан в методических указаниях [1] и здесь детально не рассматривается.
Если прибор в процессе отложения проектного угла установлен над точкой А и приведен в рабочее положение (отцентрирован
и отгоризонтирован), то следует лишь ввести по клавише ( ) пара-
метры атмосферы и постоянную призмы, соответствующую применяемому отражателю. Напомним, что для оригинального отражателя фирмы «Topcon» постоянная призмы равна нулю.
Подготовив прибор, зрительную трубу тахеометра направляют на призменную систему, установленную в точке С, временно фиксирующую проектное направление, и измеряют расстояние до призмы. Прочитав на дисплее электронного тахеометра текущее значение горизонтального проложения, сопоставляют его с заданным значением горизонтального расстояния S и дают команду помощнику для перемещения призменной системы в направлении от наблюдателя, если отложенное расстояние меньше заданного, или к наблюдателю, если измеренное расстояние больше заданного. Помощник аккуратно и, стараясь не уходить из створа, перемещает призменную систему со штативом и треугольной подставкой в направлении, указанном наблюдателем, до тех пор, пока наблюдатель не получит на дисплее горизонтальное расстояние, равное проектному. Если марка не ушла
8
из заданного створа, а расстояние близко к проектному в пределах 2–3 мм, то в этом положении, воспользовавшись оптическим центриром, проекцию вертикальной оси отражателя фиксируют смываемым маркером или карандашом на напольном покрытии коридора. В первом приближении задача решена.
Если необходимо построить проектный угол с повышенной точностью, то поступают следующим образом. Построенный на местности вышеописанным способом угол измеряют несколькими приемами и определяют его наиболее надежное значение. Необходимое число приемов приближенно можно определить по формуле
n |
m2 |
(1) |
o |
||
|
m2 |
|
|
|
|
где m0 – номинальная средняя квадратическая ошибка (СКО) измерения угла данным прибором; m – требуемая средняя квадратическая ошибка (СКО) построения угла.
Для электронного тахеометра GTS-105N m0 = 5”. Если задан-
ная СКО построения угла m = 3”, тогда n 52 3, т.е. горизон-
|
32 |
|
тальный угол для достижения требуемой точности нужно измерить тремя приемами.
Измерив угол и найдя его среднее арифметическое β, вычис-
ляют разность β β β1 и находят поправку l l ρβ , где l –
расстояние от вершины А до построенной точки (см. рис. 1). Поправку вычисляют с округлением до 0,1 мм.
Построенный угол исправляют (редуцируют), перемещая точку С, полученную в первом приближении, в положение С´ (см. рис. 1). Для этого используют металлическую линейку с миллиметровыми делениями. Отметив точку на местности (на полу коридора) и ис-
9
пользуя оптический центрир, перемещают визирную марку с призмой по головке штатива в искомую точку, задающую проектный горизонтальный угол. С целью контроля угол измеряют повторно.
Убедившись в правильности построенного горизонтального угла, приступают к корректировке (редуцированию) проектного горизонтального расстояния.
Для более надежного получения значения отложенного расстояния его измеряют в точном режиме многократно. Обычно бывает достаточно произвести 2–3 наведения с двойным или тройным отсчитыванием. Среднее арифметическое значение сравнивают с проектным, вычисляют поправку (редукцию), которую откладываю при помощи линейки с металлическими делениями от ранее зафиксированной временной точки.
Финишный контроль построения производят повторным измерением тахеометром полученного отрезка по призме или измерением в точном режиме с использованием отражательной пленки (катафота). Пленка при этом крепится на ученическую линейку, которая непосредственно прикладывается к полученной на полу точке.
Сдаче подлежат:
результаты поверок электронного тахеометра с указанием его модели и серийного номера, оформленные в виде таблицы (см. табл. 2). В столбце «результат», где это возможно, должны быть указаны цифровые данные. В итоге нужно сделать обоснованный вывод о пригодности поверенного прибора;
отчет с кратким описанием хода выполнения разбивочных операций, иллюстрируемых рисунками, с указанием цифровых данных;
карточки привязок с фотографиями для станции, ориентирной точки и точки, фиксирующей заданный проектный горизонтальный угол и проектное расстояние.
10