Как сделать нивелирование трассы

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 29.08.2024

Документ из архива "Нивелирование трассы", который расположен в категории "рефераты". Всё это находится в предмете "геодезия" из раздела "Студенческие работы", которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "геодезия" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "24446"

Текст из документа "24446"

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к расчётно-графической работе № 3:

Обработка журнала нивелирования

Вычисление средних превышений

Определение высотной невязки и ее распределение в

Вычисление отметок связующих и промежуточных точек

Составление продольного профиля

5.1. Построение проектной линии (верхней бровки земляного полотна)

5.2. Определение проектных отметок

5.3. Вычисление положения точек нулевых работ

5.4. Расчет основных элементов разбивки кривых и вставка кривых в пикетаж

Вычерчивание поперечного профиля

Цель работы

Задача нивелирования состоит в том, чтобы получить отметки пикетов и плюсовых точек для построения профиля земли.

Исходные данные

В исходные данные входит индивидуальное задание с приложением выписки из журнала нивелирования и выписки из пикетажной книжки с указанием отметок реперов: Н_р31=14,046 м, Н_р34=9,798 м, и исходных данных для кривых: первая кривая имеет вершину угла поворота на расстоянии 497 м от начала трассы, угол поворота ₁=1545, радиус кривой R₁=1200 м, длину переходной кривой l₁=120 м; Вторая кривая имеет ₂=1530, R₂=1000 м, l₂=100 м, прямая вставка перед ней 582 м. Приведены масштабы для вычерчивания профилей: для продольного профиля М_г=1:10000, М_в=1:200; для поперечного профиля М=1:200.

Обработка журнала нивелирования

3.1 Вычисление средних превышений

В графах 5 – 6 вычисляют превышения, определяемые по отсчетам черных и красных сторон реек, по формулам

Это будут превышения между связующими точками Rp31-ПК0; ПК0-ПК3; ПК3-ПК5 и т.д.

Если разность превышений в графах 5 и 6 не превышает 6 мм, то вычисляют среднее превышение на станции

Например, на первой станции отсчет на заднюю точку Rp31 по черной стороне рейки 1139, на переднюю точку ПК0 – черный отсчет 0784. Превышение будет =1139-0784=+0355.

Полевые работы. По готовому пикетажу (закрепленным пикетам и плюсовым точкам, которые в необходимых случаях снесены с тангенсов на кривую) и по всем реперам, установленным вдоль трассы, прокладывается ход технического нивелирования способом из середины, т.е. выполняется продольное нивелирование трассы. Кроме того, выполняется нивелирование предварительно разбитых на пикетах и плюсовых точках поперечников, т.е. поперечное нивелирование трассы (одновременно с продольным нивелированием при незначительном числе поперечников или отдельно при большом числе сложных поперечников).

Продольное нивелирование трассы начинают и заканчивают на исходных реперах.

На каждой станции нивелирование выполняется в следующей последовательности.

2. Если продольное и поперечное нивелирование выполняется совместно, то рейку устанавливают во всех точках поперечников, которые нивелируются с данной станции. Сначала нивелируют первый по ходу трассы поперечник, а потом следующие в одном и том же принятом порядке: слева направо или наоборот, обозначая боковые точки соответствующими буквами: Л (лево), П (право), а осевые - номером пикета с расстоянием со знаком плюс.

Нивелирование поперечников в этом случае начинают с установки рейки как минимум на две закрепленные связующие точки продольного нивелирования для определения горизонта нивелира с контролем, а в остальном работа выполняется в таком же порядке, как и при совместном нивелировании.

В исключительных случаях, когда отсутствует конечный исходный репер, прокладывают прямой ход по пикетажу и обратный ход - только по временным реперам, установленным вдоль трассы.

Методика нивелирования

НивелированиеI класса выполняют методом совмещений с наивысшей точностью и с возможно полным исключением систематических ошибок. Длина визирного луча — до 50 м, неравенство расстояний от нивелира до реек на станции — не более 0,5 м, накопление в секции — до 1 м, высота визирного луча над почвой — не менее 0,8 м: при длине визирного луча 25 м и меньше высота визирного луча может быть уменьшена до 0,5 м. Последовательность наблюдений на станции в прямом ходе (правая и левая линии) на нечетной станции по схеме:3₀-П₀-П_Д-З_Д; на четной станции — П₀-3₀-З_Д-П_Д; в обратном ходе на нечетных станциях — П₀-3₀-З_Д-П_Д, на четных —3₀-П₀-П_Д-3_Д.

Контроль и допуски

На каждой станции вычисляют:

· превышения h₀ по основной и h_g по дополнительной шкалам реек правой и левой линии; разности D = (h_g - h₀) <= 0,5 мм;

· расхождение между превышением задней пары костылей данной станции и превышением передней пары костылей предыдущей станции не должно превышать 0,7 мм;

· по каждой секции (между смежными реперами в ходе) и участку (между фундаментальными реперами в ходе) вычисляют попарно суммы превышений [h_П]_пp. по правой стороне и [h_Л]_np. по левой линиям прямого, _обр.обратного ходов, расхождения превышений правой и левой линий не более (2?L) мм при числе n станций на 1 км до 15 и (3?L) мм при n > 15, а также _пp. = ([h_П]+[ h_Л)_пp./2 и _обр. = ([h_П]+[ h_Л])_о6р./2, расхождения между средними превышениями прямого и обратного ходов не должны превышать 3 мм ?L (L — длина хода в км) при n <= 15и 4 мм ?L — при n > 15.

· Обработка результатов нивелирования начинается с постраничного контроля. Для этого на каждой странице журнала подсчитывают суммы отсчетов по черной и красной сторонам задних и передних реек, а также суммы вычисленных и средних превышений.

· Разность между суммами отсчетов по задним и передним рейкам должна быть равна сумме всех вычисленных превышений или удвоенной сумме всех средних превышений.

· Если нет ошибок в вычислениях, то определяют невязки в превышениях.

· В замкнутом нивелирном ходе сумма средних превышений должна равняться нулю. Но вследствие погрешностей при измерениях это условие не выполняется. Тогда сумма всех средних превышений будет указывать величину невязки .

· В разомкнутом ходе, т. е. проложенном между двумя реперами (пунктами) сумма превышений должна равняться разности отметок конечного и начального реперов. Тогда невязка определяется по формуле где Н_К – отметка конечного репера, Н_Н– отметка начального репера.

· Нивелирование сопровождается систематическими и случайными ошибками, которые и приводят к образованию невязок в превышениях хода. Основными источниками ошибок являются: негоризонтальность линии визирования, инструментальные погрешности, невертикальность постановки реек, действие земной рефракции, нагревание нивелира солнечными лучами, действие ветра и др.

1) Измерение вертикальных углов.
В теодолитах для измерения углов наклона – вертикальных углов, между направлениями визирной оси зрительной трубы и горизонтальной плоскостью- используется угломерный круг, жёсткой укреплённый на оси вращения зрительной трубы. На внешней части угломерного круга нанесены деления лимба, оцифровка которых отличается в различных моделях теодолита.

Зрительная труба переворачивается через зенит. В связи с этим вертикальный круг может оказаться справа от неё, это положение называется круг право (КП), и слева (КЛ).

Главное условие, которое должно соблюдаться в вертикальном круге, заключается в том, чтобы при совмещении нуля верньера с нулевыми шкалами вертикального круга визирная ось зрительной трубы ZZ была параллельно оси цилиндрического уровня LL. При соблюдении этого условия отсчёт по лимбу вертикального круга даёт непосредственное значение угла наклона вертикальной оси зрительной трубы. Если же ось уровня не || нулевому диаметру алидады, то при горизонтальном положении визирной оси, зрительной трубы и оси уровня нуль лимба не совпадает с нулём верньера, т.е. отсчёт по вертикальному кругу не равен нулю.

Отсчёт по вертикальному кругу, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы, когда пузырёк уровня выведен на середину, принято называть местом нуля, обозначается МО. Для определения значения МО визируем зрительную трубу при КП и КЛ на одну и ту же точку, и берут отсчёты по вертикальному кругу при каждом наведении трубы.

Точность теодолита Т30 индекс 30 указывает на точность с ошибкой до 30 сек.

2. Исходные данные

В исходные данные входит индивидуальное задание с приложением выписки из журнала нивелирования и выписки из пикетажной книжки с указанием отметок реперов: Н_р31 =14,046 м, Н_р34 =9,798 м, и исходных данных для кривых: первая кривая имеет вершину угла поворота на расстоянии 497 м от начала трассы, угол поворота a₁ =15°45?, радиус кривой R₁ =1200 м, длину переходной кривой l ₁ =120 м; Вторая кривая имеет a₂ =15°30?, R₂ =1000 м, l ₂ =100 м, прямая вставка перед ней 582 м. Приведены масштабы для вычерчивания профилей: для продольного профиля М_г =1:10000, М_в =1:200; для поперечного профиля М=1:200.

3. Обработка журнала нивелирования

3.1 Вычисление средних превышений

В графах 5 – 6 вычисляют превышения, определяемые по отсчетам черных и красных сторон реек, по формулам

Это будут превышения между связующими точками Rp31-ПК0; ПК0-ПК3; ПК3-ПК5 и т.д.

Если разность превышений в графах 5 и 6 не превышает ±6 мм, то вычисляют среднее превышение на станции

(2)

Нивелирование трассы

Вслед за пикетажем ведется нивелирование трассы. Желательно нивелирование начинать от постоянного репера, абсолютная отметка которого известна. Нивелирование ведут в абсолютных

отметках. Если вблизи от начала трассы нет постоянного репера, то приходится нивелировать в условных отметках до ближайшего постоянного, репера, после чего все отметки необходимо пересчитать на абсолютные.

Рис. 1. Поперечник в населенном пункте:
ab — линии застройки: 1 — тротуар; 2 — газон; 3 — проезжая часть

При изысканиях можно применять нивелир любого типа, но вполне исправный и не имеющий дефектов, которые не могли бы быть исправлены обычной юстировкой.

Нивелирование обычно ведут в два нивелира: первый — основной, второй — контрольный. Первый нивелировщик идет по основному ходу, по всем пикетажным и промежуточным плюсовым точкам, установленным на всех переломах продольного уклона. Если характерная точка пропущена пикетажистом, нивелировщик обязан выставить точку, установив ее пикетаж. Во избежание возможных ошибок при нивелировании следует, как правило, устанавливать нивелир на равных расстояниях до связующих точек. Предельное расстояние от нивелира до рейки на связующей точке обычно 100 м. Все реперы на трассе должны быть пронивелированы как связующие точки.

Второй нивелировщик ведет работу независимо от первого. Он нивелирует все связующие точки, принятые первым нивелировщиком, в том же порядке и с той же точностью. Он нивелирует также все поперечники как на косогорных местах, так и по тальвегам. При нивелировании поперечников по существующим автомобильным дорогам должны быть пронивелированы точки: по оси дороги, кромкам дорожной одежды, бровкам земляного полотна, бермам, дну резервов или кюветам и на обрезах на поверхности земли. Записи ведут в журнале специальной формы, в котором фиксируют расстояния от оси трассы до точек вправо и влево.

При большой крутизне склона при съемке поперечников производят ватерпасовку. Формы журналов технического нивелирова-йия, поперечного нивелирования и ватерпасовки приводятся в курсах геодезии и в инструкциях по топографо-геодезическим работам.

Километровые пикеты всегда должны быть связующими. Реперы, расположенные в стороне от трассы, нивелируют отдельным ходом от трассы с возвращением к той же связующей точке и обязательно двумя нивелирами.

При изысканиях автомобильных дорог разрешается производить одиночную нивелировку, если в начале, вдоль и в конце трассы имеются реперы, расположенные друг от друга на расстоянии не более 50 км, а также при замкнутом контуре. Последнее обстоятельство имеет место при назначении вариантов, когда один нивелировщик идет по одному варианту, а второй — по другому. Контроль нивелирования осуществляется сличением отметок общих точек.

Для предупреждения ошибок при одиночном нивелировании применяют следующие методы контроля: нивелирование с двусторонними рейками; нивелирование с контрольными точками; нивелирование с изменением высоты инструмента1. Расхождения в превышении между смежными точками не должны быть более 3 мм.

При пересечении трассой глубоких оврагов следует при нивелировании перекидывать отметку взглядом с одного края оврага на другой. К нивелировке самого оврага следует приступать после установления отметки пикета или плюса, лежащего за оврагом. Запись промежуточной нивелировки в журнале должна быть выделена.

При проведении трассы по недоступным или труднодоступным местам (скальные выступы, обрывы, крутые косогоры) разрешается применять тупиковые ходы, но с обязательной нивелировкой в обход препятствия. Отметки точек на труднодоступном участке определяют ватерпасовкой. Записи тупиковых ходов в журнале выделяют особой отметкой.

При нивелировании на болотах для устойчивости нивелира под концы треноги забивают колья. При невозможности обеспечить устойчивость нивелира, например на сплавинных болотах с зыбкой корой, отметки передают обходным нивелированием.

При необходимости установить дополнительные иксовые точки используют башмаки. Ставить рейки на грунт запрещается. При пересечении больших рек расстояние от нивелира до рейки можно увеличивать до 400 м. Однако при этом вследствие затрудненной видимости по сигналам нивелировщика по рейке передвигается целик (например, из цветного картона). Когда целик коснется горизонтального волоска трубы, нивелировщик дает сигнал и техник у рейки производит отсчет.

Передавать отметки по урезу воды можно лишь на прямых участках реки в тихую, безветренную погоду. Точки у уреза воды забивают по сигналу. Если нет подходящего участка реки и расстояние до рейки превышает 400 м, отметку передают теодолитом визированием на верх рейки и замеров вертикального угла при круге справа или слева. В обоих случаях передняя отметка должна быть проверена привязкой к реперу сети государственного нивелирования.

Нивелировщики работают независимо одни от другого. Одновременное нивелирование с отсчетами на одни и те же рейки запрещается.

Для повышения производительности труда целесообразно использовать новейшие, более совершенные геодезические инструменты, дающие возможность уменьшить состав партии и ускорить проходку.

Например, отказавшись по согласованию с заказчиком от традиционной разбивки трассы на пикеты, можно применить для измерения расстояний дифференциальную дальномерную насадку ДДЗ и произвести промер значительно быстрее с меньшим числом рабочих и с неменьшей точностью по точкам перелома рельефа и промежуточным через 90—120 м.

Значительно ускоряет нивелирование в пересеченной и горной местностях применение нивелиров с наклонной линией визирования. Например, нивелир НЛ-С системы проф. А. Ф. Лютца дает возможность менять наклон визирной оси в пределах ±30°.

В заболоченной местности ускоряет работы применение нивелира с самоустанавливающимся уровнем НС-3.

Замена 20-метровой стальной ленты 50-метровым стальным тросиком ускоряет промер трассы.

Снятие поперечников в горной местности значительно облегчается и ускоряется применением безреечного дальномера теле-топ-6 и телетоп БРТ-006 Цейса.

Применение совершенного оборудования позволяет уменьшить состав партии по количеству как инженеров и техников, так и рабочих. Например, проф. А. Ф. Лютц рекомендует следующие схемы.

1. Работа с дальномерной насадкой на теодолите и самостоятельное нивелирование. Первое звено — под руководством инженера или старшего техника производит вешение (один рабочий), измеряет горизонтальные углы, наклон визирной оси и расстояния дальномером. Записи в журнал производит техник при угло-мерщике. Одновременно второе звено работает под руководством техника-пикетажиста, который указывает, где ставить точки в местах переломов рельефа, разбивает поперечники, зарисовывает ситуацию; при пикетажисте работают Двое рабочих с рулеткой и один ставит точки и сторожки. Третье звено нивелировщика ведет нивелирование по точкам, в звене двое рабочих-реечников. Контроль нивелирования осуществляется сравнением отметок ни-

велировщика с отметками, вычисленными тахеометрически по журналу измерения углов и расстояний. Всего инженеров и техников четверо, рабочих семь.

2. Работа нивелиром с наклонным лучом и дальномерной насадкой. Первое звено под руководством инженера или старшего техника производит вешение, измерение расстояний, нивелирование. При этом техник при инструменте ведет записи в журнале и один рабочий ставит вехи, один устанавливает точки и сторожки, один с рейкой. Второе звено — техник с двумя рабочими измеряет углы методом равносекущей, разбивает кривые и зарисовывает ситуацию в пикетажный журнал. Всего инженеров и техников трое, рабочих пятеро.

3. Работа с дальномером на комбинированном, инструменте — теодолите-нивелире. Первое звено под руководством инженера или старшего техника производит вешение (один рабочий), измерение углов и расстояний и нивелирование (первый рабочий с рейкой, второй ставит точки и сторожки), техник при инструменте ведет журнал. Второе звено — пикетажист и двое рабочих — производит съемку ситуации и разбивку кривых и поперечников. Всего инженеров и техников трое, рабочих пятеро.

Доцент С. Я. Кулагин рекомендует комбинированный метод с комбинированным инструментом — теодолитом-нивелиром — и стальным 50—100-метровым тросиком. Работает одно звено: инженер у инструмента руководит вешением (один рабочий), измеряет углы, расстояния (при этом двое рабочих с тросиком отмеряют пикеты, ставят точки и сторожки) производит нивелирование (двое рабочих с рейками, из которых один на разбивке и нивелировке поперечников); техник при инструменте производит записи в журнале и зарисовывает ситуацию в пикетажный журнал. Всего инженеров и техников двое, рабочих пятеро.

Читайте также: