Обробка журналу нівелювання
Вихідні дані:
Азимут початковій лінії ПК0-ВУ1 дорівнює:
А 1 = (360 0-К 0) + К `= 360 0 -6 0 +6` = 354 0 2006 `
Відмітка початкового репера Н 1 = 21,000 м
Відмітка кінцевого репера
Н 2 = (К * 6): 1000 +19,526 м = 36:1000 +19,526 = 19,562 м
Кут повороту φ 1 і радіус R 1 першої кривої рівні φ 1 = 26 0 50 `; R = 200 м. Радіус другий кривий приймають за R 2 = 300 м , А кут повороту φ 2 визначають за формулою:
φ 2 = 18 0 + К `= 18 0 06`
Камеральна обробка результатів нівелювання траси
Для виконання розрахунково-графічної роботи пропонується обробити журнал технічного нівелювання. Нівелювання вироблялося способом «з середини».
Відстані між пікетами 100 м
Відстань Rp1-ПК0 = 55,00 м
Відстань ПК5-Rp2 = 85,00 м
Результати польових вимірювань наведені в таблиці.
Відмітка початкового репера Н 1 = 21,000 м
Відмітка кінцевого репера Н 2 = 19,562 м
На кожній станції обчислюють перевищення між сполучними точками. Знайшовши різниця відліків між відліками по задній і передній рейці по чорній та червоній сторонах отримуємо обчислені перевищення:
a 1 - b 1 = h обч 1
a 2 - b 2 = h обч 2
Далі обчислюємо середні перевищення, отримавши середньоарифметичне з двох обчислених перевищень:
h обч 1 + h обч 2
2
Обчисливши середні перевищення на всіх станціях і записавши результати в колонку 7, виконують посторінковий контроль. Для цього виконують наступне:
Отримати суми відліків за середніми ниткам по задній рейці Σa і по передній Σb
Також отримати суми обчислених Σh обч і середніх Σh ср перевищень:
Отримати різниця сум відліку Σa-Σb по задніх і переднім рейках:
У результаті посторінкового контролю повинна виконуватися умова:
Σa-Σb = Σh обч = 2 * Σh ср
Якщо ця умова виконується, то всі розрахунки вірні, в іншому випадку слід все перерахувати. Зробивши посторінковий контроль для обох сторінок, за аналогією слід виробити спільний контроль всієї траси.
Потім визначають невязку в перевищеннях за формулою:
F h = Σh ср - (Н 2-Н 1)
Отримана нев'язка не повинна перевищувати допуску, який обчислюється по формулі:
F h доп = ± 50 √ L км
Якщо виконується умова F h ≤ F h дод, то нев'язку розподіляють між усіма середніми перевищеннями і надписують її над кожним середнім перевищенням у колонці 7. Отримавши виправлені перевищення, вписуємо в колонку 8. Розрахунок поправок здійснюється за формулою:
δh = F h * / L про
де l - відстані між пікетами, м
L про - загальна довжина нивелирного ходу, м
На станціях, що мають проміжні точки, обчислюємо горизонт інструмента:
ГІ = Н i + а i
Де Н i - висота попередньої точки;
а i - відлік по чорній стороні рейки, встановленої на задній рейці.
Таблиця № 1
Журнал технічного нівелювання
Посторінковий контроль
Σa - Σb = -14800 = Σh обч = 2 * Σh ср
Продовження таблиці 1
Посторінковий контроль
Σa - Σb = +11800 = Σh обч = 2 * Σh ср
Загальний контроль
Σз - Σп = -3000 = Σh обч = 2 * Σh ср
Σh т = Н 2 - Н 1 = 19,562 - 21,000 = -1,438
F h = Σh ср - Σh т = -1500 - (-1438) = -62
F h доп = ± 50 √ L = ± 50 √ 0,64 = ± 40
F h ≥ F h доп
Послідовність побудови поздовжнього профілю траси
Побудова поздовжнього профілю траси виконують на міліметровому папері розміром 35 × 50 см в масштабі: горизонтальному - 1:2000, вертикальному -1:200.
У графі відстані відкладають в масштабі пікети і проміжні точки, вказуючи відстань між сусідніми точками.
Над відкладеними пікетами і проміжними точками в графі «Відмітки землі по осі дороги» виписують з журналу нівелювання з точністю до 0,01 м. Від верхньої лінії профільної сітки (лінії умовного горизонту) в масштабі 1:200 на перпендикулярах до неї відкладають вгору всі виписані позначки землі. отримані точки з'єднують між собою прямими відрізками, що утворюють безперервну ламану лінію (чорний профіль траси).
Заповнюють графу «Пікети, криві, кілометри». Для цього:
Обчислюють елементи другий кругової кривої за формулами:
Визначають пікетажне положення головних точок кривої по колу.
Обчислюють довжини прямих вставок. Довжина першої прямої вставки дорівнює відрізку траси від ПК0 до початку прямий кривої.
Обчислюють азимути прямих вставок. Азимут перший вставки дорівнює 354 0 2006 `. Азимут подальшої прямої вставки дорівнює сумі попереднього азимута з кутом повороту (плюс правий кут, або мінус лівий кут).
У графі 7 профілю відзначають в масштабі головні точки кривих, виписуючи на перпендикулярах відстані від них до найближчих пікетів. Усередині кожної кривої виписують її елементи, а на прямих вставках їх довжини і румби. Під відповідним пікетом підписують його номер, а під кожним пікетом, кратним десяти і нульовим - номер кілометра.
Проектування профілю траси
Нанесення проектної лінії профілю виробляють з урахуванням балансу земляних робіт, використовуючи наступні дані:
Проектні позначки контрольних точок (початок НТ і кінець КТ траси) приймають рівними відповідно:
Н нт = Н ПК0 - 0,85 м і
Н кт = Н ПК5 - 0,3 м
Відстань від НТ до точки перегину (зміни ухилу проектної лінії) приймають рівним l 1 = (300 + К) м, відповідно до варіанта
l 1 = (300 + 6) = 306 м
Після визначення вихідних даних обчислюють проектну відмітку точки перегину профілю С за формулою:
ΣS - сума площ елементарних фігур (трапецій), розташованих нижче профілю траси;
За відомим перевищеннях і відстаням визначають проектні ухили:
У графі «Ухили» проводять ординату в місці вимірювання ухилу, а потім з'єднують прямими лініями кути. При позитивному ухилі - лівий нижній з правим верхнім, при негативному - лівий верхній з нижнім правим. Над лінією надписують величину ухилу, а під лінією - відстань.
На всіх пікетах і проміжних точках обчислюють проектні позначки за формулою:
Н п - проектна відмітка наступної точки;
Н п +1 - проектна відмітка попередньої точки;
i - проектний ухил;
d - відстань між точками;
За обчисленими відмітками наносять проектну лінію.
Обчислення робочих оцінок і точок нульових робіт
Робітники позначки обчислюють як різницю проектної позначки землі і підписують їх у разі позитивного значення (насип) над проектною лінією, а при негативному (виїмка) - під проектної лінією.
У місцях перетину проектної лінії та лінії землі отримують точки нульових робіт, відстані до яких від найближчих пікетів розраховується за формулою:
d 1, d 2 - відстані від точки нульових робіт відповідно до задньої і передньої точок;
d - відстань між сусідніми точками;
h 1, h 2 - робочі позначки, між якими розташована точка нульових робіт;
На профілі з точки перетину проектної лінії та лінії землі опускають перпендикуляр на умовний горизонт і підписують відстані d 1, d 2 (з округленням до 0,01 м), на перпендикуляре - відмітку точки нульових робіт, обчислену за формулою:
Побудова профілю поперечника
Складання профілю поперечника виконують за даними журналу нівелювання в єдиному масштабі 1:200 (по горизонталі і по вертикалі).
Обчислення.
Проектні позначки контрольних точок (початок НТ і кінець КТ траси) приймають рівними відповідно:
Н нт = Н ПК0 - 0,85 = 20 - 0,85 = 19,15 м
Н кт = Н ПК5 - 0,3 = 17,07 - 0,3 = 16,77 м
l 1 = (300 + 6) = 306 м, l 2 = 500 - l 1 = 194 м
Висота точки перегину дорівнює:
Проектні ухили рівні:
Обчислення проектних і робочих позначок:
Визначення точок нульових робіт:
Т. 1 розташована між ПК2 і ПК2 +60:
Т. 2 розташована між ПК2 +60 і ПК 3:
Т.3 розташована між точкою перегину Н с і ПК3 +20,5
Н Раб. С = - 0,20 м
Т.4 розташована між ПК4 і ПК4 +32,3
Вихідні дані:
Азимут початковій лінії ПК0-ВУ1 дорівнює:
А 1 = (360 0-К 0) + К `= 360 0 -6 0 +6` = 354 0 2006 `
Відмітка початкового репера Н 1 = 21,000 м
Відмітка кінцевого репера
Н 2 = (К * 6): 1000 +19,526 м = 36:1000 +19,526 = 19,562 м
Кут повороту φ 1 і радіус R 1 першої кривої рівні φ 1 = 26 0 50 `; R = 200 м. Радіус другий кривий приймають за R 2 =
φ 2 = 18 0 + К `= 18 0 06`
Камеральна обробка результатів нівелювання траси
Для виконання розрахунково-графічної роботи пропонується обробити журнал технічного нівелювання. Нівелювання вироблялося способом «з середини».
Відстані між пікетами 100 м
Відстань Rp1-ПК0 = 55,00 м
Відстань ПК5-Rp2 = 85,00 м
Результати польових вимірювань наведені в таблиці.
Відмітка початкового репера Н 1 = 21,000 м
Відмітка кінцевого репера Н 2 = 19,562 м
На кожній станції обчислюють перевищення між сполучними точками. Знайшовши різниця відліків між відліками по задній і передній рейці по чорній та червоній сторонах отримуємо обчислені перевищення:
a 1 - b 1 = h обч 1
a 2 - b 2 = h обч 2
Далі обчислюємо середні перевищення, отримавши середньоарифметичне з двох обчислених перевищень:
|
Обчисливши середні перевищення на всіх станціях і записавши результати в колонку 7, виконують посторінковий контроль. Для цього виконують наступне:
Отримати суми відліків за середніми ниткам по задній рейці Σa і по передній Σb
Також отримати суми обчислених Σh обч і середніх Σh ср перевищень:
Отримати різниця сум відліку Σa-Σb по задніх і переднім рейках:
У результаті посторінкового контролю повинна виконуватися умова:
Σa-Σb = Σh обч = 2 * Σh ср
Якщо ця умова виконується, то всі розрахунки вірні, в іншому випадку слід все перерахувати. Зробивши посторінковий контроль для обох сторінок, за аналогією слід виробити спільний контроль всієї траси.
Потім визначають невязку в перевищеннях за формулою:
F h = Σh ср - (Н 2-Н 1)
Отримана нев'язка не повинна перевищувати допуску, який обчислюється по формулі:
F h доп = ± 50 √ L км
Якщо виконується умова F h ≤ F h дод, то нев'язку розподіляють між усіма середніми перевищеннями і надписують її над кожним середнім перевищенням у колонці 7. Отримавши виправлені перевищення, вписуємо в колонку 8. Розрахунок поправок здійснюється за формулою:
δh = F h * / L про
де l - відстані між пікетами, м
L про - загальна довжина нивелирного ходу, м
На станціях, що мають проміжні точки, обчислюємо горизонт інструмента:
ГІ = Н i + а i
Де Н i - висота попередньої точки;
а i - відлік по чорній стороні рейки, встановленої на задній рейці.
Таблиця № 1
Журнал технічного нівелювання
| № станції | № точки | Відліки по рейці | Перевищення, мм | ГІ | Відмітки Н, мм | ||||
| Задній a | Передній b | Проміж. c | Обчислені h обч | середні h ср | виправлені h испр | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 1 | Rp1 ПК0 | 1421 6206 | 2418 7205 | -997 -999 | +5 -998 | -993 | 21000 20007 | ||
| 2 | ПК0 ПК1 | 0310 5095 | 2833 7622 | -2523 -2527 | +10 -2525 | -2515 | 20007 17492 | ||
| 3 | ПК1 П +15 П +20 Л +9 Л +20 ПК2 | 0581 5372 | 2569 7358 | 1736 1510 2465 0733 | -1988 -1986 | +10 -1987 | -1977 | 18073 | 17492 16337 16563 15608 17340 15515 |
| 4 | ПК2 +60 ПК3 | 0491 5273 | 2380 7164 | 1932 | -1889 -1891 | +10 -1890 | -1880 | 16006 | 15515 14074 13635 |
| Σa = 24749 | Σb = 39549 | Σh обч = -14800 | Σh ср = -7400 | ||||||
Σa - Σb = -14800 = Σh обч = 2 * Σh ср
Продовження таблиці 1
| № станції | № точки | Відліки по рейці | Перевищення, мм | ГІ | Відмітки Н, мм | |||||
| Задній a | Передній b | Проміж. c | Обчислені h обч | середні h ср | виправлені h испр | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 5 | ПК3 +20,5 +33,3 +51,5 +68,7 ПК4 | 1858 6641 | 1382 6167 | 2326 2361 2948 2324 | +476 +474 | +10 +475 | +485 | 15493 | 13635 13167 13132 12545 13169 14120 | |
| 6 | ПК4 +32,3 +80,5 ПК5 | 2989 7777 | 0046 4832 | 1670 0405 | +2943 +2945 | +10 +2944 | +2954 | 17109 | 14120 15439 16704 17074 | |
| 7 | ПК5 Rp2 | 2696 7481 | 0216 4999 | +2480 +2482 | +7 +2481 | +2488 | 17074 19652 | |||
| Σa = 29442 | Σb = 17642 | Σh обч = +11800 | Σh ср = +5900 | |||||||
Посторінковий контроль
Σa - Σb = +11800 = Σh обч = 2 * Σh ср
Загальний контроль
| Σa = 54191 | Σb = 57191 | Σh обч =- 3000 | Σh ср =- 1500 |
Σh т = Н 2 - Н 1 = 19,562 - 21,000 = -1,438
F h = Σh ср - Σh т = -1500 - (-1438) = -62
F h доп = ± 50 √ L = ± 50 √ 0,64 = ± 40
F h ≥ F h доп
Послідовність побудови поздовжнього профілю траси
Побудова поздовжнього профілю траси виконують на міліметровому папері розміром 35 × 50 см в масштабі: горизонтальному - 1:2000, вертикальному -1:200.
У графі відстані відкладають в масштабі пікети і проміжні точки, вказуючи відстань між сусідніми точками.
Над відкладеними пікетами і проміжними точками в графі «Відмітки землі по осі дороги» виписують з журналу нівелювання з точністю до 0,01 м. Від верхньої лінії профільної сітки (лінії умовного горизонту) в масштабі 1:200 на перпендикулярах до неї відкладають вгору всі виписані позначки землі. отримані точки з'єднують між собою прямими відрізками, що утворюють безперервну ламану лінію (чорний профіль траси).
Заповнюють графу «Пікети, криві, кілометри». Для цього:
Обчислюють елементи другий кругової кривої за формулами:
Визначають пікетажне положення головних точок кривої по колу.
Обчислюють довжини прямих вставок. Довжина першої прямої вставки дорівнює відрізку траси від ПК0 до початку прямий кривої.
Обчислюють азимути прямих вставок. Азимут перший вставки дорівнює 354 0 2006 `. Азимут подальшої прямої вставки дорівнює сумі попереднього азимута з кутом повороту (плюс правий кут, або мінус лівий кут).
У графі 7 профілю відзначають в масштабі головні точки кривих, виписуючи на перпендикулярах відстані від них до найближчих пікетів. Усередині кожної кривої виписують її елементи, а на прямих вставках їх довжини і румби. Під відповідним пікетом підписують його номер, а під кожним пікетом, кратним десяти і нульовим - номер кілометра.
Проектування профілю траси
Нанесення проектної лінії профілю виробляють з урахуванням балансу земляних робіт, використовуючи наступні дані:
Проектні позначки контрольних точок (початок НТ і кінець КТ траси) приймають рівними відповідно:
Н нт = Н ПК0 - 0,85 м і
Н кт = Н ПК5 - 0,3 м
Відстань від НТ до точки перегину (зміни ухилу проектної лінії) приймають рівним l 1 = (300 + К) м, відповідно до варіанта
l 1 = (300 + 6) = 306 м
Після визначення вихідних даних обчислюють проектну відмітку точки перегину профілю С за формулою:
ΣS - сума площ елементарних фігур (трапецій), розташованих нижче профілю траси;
За відомим перевищеннях і відстаням визначають проектні ухили:
У графі «Ухили» проводять ординату в місці вимірювання ухилу, а потім з'єднують прямими лініями кути. При позитивному ухилі - лівий нижній з правим верхнім, при негативному - лівий верхній з нижнім правим. Над лінією надписують величину ухилу, а під лінією - відстань.
На всіх пікетах і проміжних точках обчислюють проектні позначки за формулою:
Н п - проектна відмітка наступної точки;
Н п +1 - проектна відмітка попередньої точки;
i - проектний ухил;
d - відстань між точками;
За обчисленими відмітками наносять проектну лінію.
Обчислення робочих оцінок і точок нульових робіт
Робітники позначки обчислюють як різницю проектної позначки землі і підписують їх у разі позитивного значення (насип) над проектною лінією, а при негативному (виїмка) - під проектної лінією.
У місцях перетину проектної лінії та лінії землі отримують точки нульових робіт, відстані до яких від найближчих пікетів розраховується за формулою:
d 1, d 2 - відстані від точки нульових робіт відповідно до задньої і передньої точок;
d - відстань між сусідніми точками;
h 1, h 2 - робочі позначки, між якими розташована точка нульових робіт;
На профілі з точки перетину проектної лінії та лінії землі опускають перпендикуляр на умовний горизонт і підписують відстані d 1, d 2 (з округленням до 0,01 м), на перпендикуляре - відмітку точки нульових робіт, обчислену за формулою:
Побудова профілю поперечника
Складання профілю поперечника виконують за даними журналу нівелювання в єдиному масштабі 1:200 (по горизонталі і по вертикалі).
Обчислення.
Проектні позначки контрольних точок (початок НТ і кінець КТ траси) приймають рівними відповідно:
Н нт = Н ПК0 - 0,85 = 20 - 0,85 = 19,15 м
Н кт = Н ПК5 - 0,3 = 17,07 - 0,3 = 16,77 м
l 1 = (300 + 6) = 306 м, l 2 = 500 - l 1 = 194 м
Висота точки перегину дорівнює:
Проектні ухили рівні:
Обчислення проектних і робочих позначок:
| № точки | Висота рівня землі, Н зем, м | Ухил, i | Відстань, d, м | Проектна висота, Н п, м | Робоча висота, Н РАБ, м |
| Н п-1 = Н ПК0 = 19,15 м | |||||
| ПК0 | 20,00 | - | - | 19,15 | -0,85 |
| ПК1 | 17,49 | -0,0191176 | 100 | 17,24 | -0,25 |
| ПК2 | 15,52 | -0,0191176 | 200 | 15,34 | -0,12 |
| ПК2 +60 | 14,07 | -0,0191176 | 260 | 14,18 | 0,11 |
| ПК3 | 13,64 | -0,0191176 | 300 | 13,41 | -0,23 |
| Н п-1 = Н С = 13,30 м | |||||
| ПК3 +20,5 | 13,17 | 0,0178866 | 14,5 | 13,56 | 0,39 |
| ПК3 +33,3 | 13,13 | 0,0178866 | 27,3 | 13,79 | 0,66 |
| ПК3 +51,5 | 12,55 | 0,0178866 | 45,5 | 14,11 | 1,56 |
| ПК3 +68,7 | 13,17 | 0,0178866 | 62,7 | 14,42 | 1,25 |
| ПК4 | 14,12 | 0,0178866 | 94 | 14,98 | 0,86 |
| ПК4 +32,3 | 15,44 | 0,0178866 | 126,3 | 15,56 | -0,12 |
| ПК4 +80,5 | 16,70 | 0,0178866 | 174,5 | 16,42 | -0,28 |
| ПК5 | 17,07 | - | 194 | 16,77 | -0,3 |
Т. 1 розташована між ПК2 і ПК2 +60:
Т. 2 розташована між ПК2 +60 і ПК 3:
Т.3 розташована між точкою перегину Н с і ПК3 +20,5
Н Раб. С = - 0,20 м
Т.4 розташована між ПК4 і ПК4 +32,3