Трасування лінійних споруд

Тема 12. Трасування лінійних споруд

 

12.1. Загальні відомості про трасу і трасування.

12.2. Камеральне та польове трасування.

12.3. Розрахунок кривих.

12.4. Пікетажний журнал.

12.5. Способи детального розмічування кривих.

12.6. Порядок нівелювання пікетів та поперечників.

12.1. Загальні відомості про трасу і трасування.

 

Елементи траси. Трасою називають вісь проектованої лінійної споруди, яка намічена на місцевості, нанесена на топокарту або фотоплан чи задана координатами основних точок у цифровій моделі місцевості.

Основними елементами траси є план – її проекція на горизонтальну площину і поздовжній профіль –

вертикальний розріз за проектною лінією.

Траса – складна просторова лінія. В плані вона складається із прямих ділянок різного напрямку, з’єднаних між собою горизонтальними кривими постійного або змінного радіуса. В поздовжньому профілі траса складається із ліній різного ухилу, які з’єднані між собою вертикальними кривими.

Для характеристики місцевості і проектованої лінійної споруди в напрямках, які перпендикулярні до траси,

складають поперечні профілі в однакових масштабах (горизонтальний і вертикальний).

Категорії трас. За топографічними умовами місцевості відрізняють траси: долинні (перетин найнижчих точок місцевості); водороздільні (найбільш високих точок місцевості); косогірні (розміщення на схилах гір); поперечно-водороздільні (перетин долин та водорозділів).

Параметри трасування. Траса повинна задовольняти відповідні вимоги, які встановлюються технічними умовами на її проектування.

Комплекс інженерно - вишукувальних робіт для вибору трас, які відповідають всім вимогам технічних умов і вимагають найменших затрат на їх створення та експлуатацію, називають трасуванням.

При трасуванні розрізняють планові параметри: кути повороту, радіуси горизонтальних кривих, довжини перехідних кривих, прямі вставки і висотні параметри: поздовжні ухили, довжини елементів в профілі, радіуси вертикальних кривих.

 

12.2. Камеральне та польове трасування

 

Якщо траса визначається за топопланами, аерофотоматеріалами та цифровими моделями місцевості, то трасування називають камеральним, а якщо вона вибирається безпосередньо на місцевості, то польовим.

Види робіт при польовому трасуванні:

1.Перенесення проекту траси в натуру, провішування ліній.

2.Визначення кутів повороту.

3.Лінійні вимірювання, розмічування пікетажу з веденням пікетажного журналу.

4.Розмічування колових та перехідних кривих.

5.Нівелювання траси. Встановлення вздовж траси реперів.

6.Закріплення траси.

7.Прив’язка траси до пунктів геодезичної основи.

8.Знімання майданчиків, переходів, перетинів.

9.Обробка польових матеріалів. Складання плану траси та поперечного профілю.

Перенесення проекту траси в натуру. Проект траси розробляється в камеральних умовах і переноситься в натуру за даними прив’язки кутів повороту до пунктів геодезичної основи або до ближніх чітких контурів (рис. 12.1).

Рис. 12.1. Схема перенесення проекту траси в натуру:

1,2,3,4 – проектні точки траси;

β1, β2, d1, d2 – дані прив’язки до пунктів геодезичної основи.

Провішування ліній виконуються між точками повороту траси за допомогою теодоліта або електронного тахеометра.

Визначення кутів повороту траси (рис. 12.2)

Рис. 12.2. Визначення кутів повороту траси

Маючи виміряні кути β1 і β2, кути повороту траси можна обчислити за такими формулами:

q1 = 180о – β1;(12.1)

q2 = β2 – 180о.(12.2)

На довгих лініях задають створні точки, які встановлюються побудовою кута 180о.

Лінійні вимірювання. При трасуванні виконують два види лінійних вимірювань:

1 – визначення віддалей між вершинами кутів повороту та створними точками. Воно виконується разом з вимірюванням кутів повороту. За результатами вимірювань та прив’язки до геодезичної мережі обчислюють координати кутів повороту. В теперішніх умовах лінійні і кутові вимірювання виконують електронними тахеометрами;

2 – служить для розмічування пікетажу (пікет ( ) в перекладі з фр. означає „кілочок”, у трасуванні це точка, що закріплює визначений інтервал, як правило 100м, на осі споруди). Пікетаж – система лічби віддалей у сотнях метрів від початку траси до інших пікетів траси. Також цей вид вимірювань служить для розмічування елементів кривих, поперечних перерізів, промірів до точок ситуації. Крім цілих пікетів визначають в натурі плюсові точки. Вони є рельєфні – характерні перегини рельєфу, та контурні – точки перетину траси з контурами різних об’єктів на місцевості.

В процесі розмічування пікетажу вводять поправку за нахил місцевості. Розмічування пікетажу через 100 м затрудняє і збільшує об’єми робіт, тому зараз рекомендують, так званий, безпікетний спосіб польового трасування, при якому розмічають на місцевості рельєфні та контурні плюсові точки, вимірюючи між ними віддаль електронним тахеометром або далекоміром. Їх пікетажне значення підраховують за сумами віддалей від початку траси. У виміряні віддалі вводять поправки для приведення їх до горизонтального положення.

 

12.3. Розрахунок кривих

 

На кутах повороту трас доріг, трубопроводів, каналів виконують вставки кривих та перераховують за ними пікетаж. Для таких кривих застосовують дуги кіл великих радіусів, а на дорожніх трасах, в зв’язку з великими швидкостями, прямі ділянки та кінцеві частини колових кривих додатково спрягають перехідними кривими змінного радіусу.

Основними елементами колових кривих є (рис. 12.3) :

q – кут повороту;

R – радіус кривої;

АС і ВС – тангенси Т;

К – довжина кривої;

Б – довжина бісектриси CF;

D – домір.

Рис. 12.3. Елементи колових кривих

Визначимо основні елементи кривої: q визначається на місцевості; R вибирається в залежності від умов місцевості; Т, К, Б обчислюють за формулами:

(12.3)

(12.4)

(12.5)

При трасуванні на кривих лінійні виміри ведуть за тангенсами, а довжину траси рахують за кривою. Тому необхідно знати домір D, тобто, наскільки віддаль за двома тангенсами буде довшою за криву:

D=2Т–К.(12.6)

Головними точками кривої є початок (ПК), середина (СК) та кінець (КК) кривої. На місцевості розмічування пікетажу ведуть за тангенсом до вершини кута повороту. Пікетажні значення початку, кінця, та середини кривої обчислюють за формулами:

ПК= ВК – Т;(12.7)

КК= ПК + К;(12.8)

СК= ПК + К/2.(12.9)

Контроль:

КК = ВК + Т – Д;(12.10)

СК = КК – К/2.(12.11)

Розмічування головних точок кривої. Початок кривої знаходять шляхом відкладення від закріпленого пікету віддалі за пікетажним значенням до ПК або від ВК у зворотному напрямку величини Т.

Для знаходження на місцевості середини кривої – необхідно з ВК побудувати бісектрису виміряного кута і на ній відкласти віддаль Б з початком у точці повороту (ВК).

Для подальшого розмічування пікетажу за новим напрямком траси відкладають від ВК домір D і його кінець рахують тим же пікетажем, що і вершину кута ВК. Далі від кінця D відкладають віддаль, яка доповнює до значення віддалі між пікетами і так само відкладають пікетажні значення КК.

Для характеристики поперечного ухилу місцевості розмічають поперечні профілі з обох сторін траси на 15-

30 м.

 

12.4. Пікетажний журнал

 

При розмічуванні пікетажу ведуть пікетажний журнал (рис. 12.4).

На ньому показують вісь траси у вигляді прямої лінії посередині сторінки, на якій у заданому масштабі наносять всі пікетні і плюсові точки, кути повороту, поперечні профілі, ситуацію (близько 50 м в обидві сторони від осі). Записують дані знизу вверх, щоб права і ліва сторони траси відповідали сторінкам. Кути повороту відображають стрілками, біля них вказують елементи кривої. Тут же підраховують пікетажне значення ПК і КК.

Рис. 12.4. Пікетажний журнал

Закріплення траси. Пікети і плюсові точки закріплюють кілками. Всі інші пункти траси закріплюють дерев’яними або залізобетонними стовпами. До пікетажу траси прив’язують всі інженерно-геологічні характеристики, створи гідрометричних вимірювань тощо.

 

12.5. Способи детального розмічування кривих

 

Для будівництва траси криві на місцевості необхідно розмітити більш детально через деякі інтервали, в залежності від радіусу кривини, щоб їх можна було приймати за прямі відрізки. Існує кілька способів детального розмічування кривої. Розглянемо способи прямокутних координат (рис. 12.5) та кутів (рис. 12.7).

Спосіб прямокутних координат. Вибирають прямокутну систему координат з початком у точці ПК (початок кривої) і за вісь ординат приймають напрямок до центру кривої, а за вісь абсцис дотичну в точці ПК до кривої. Далі обчислюють координати Х та У для кожної точки кривої, яку повинні перенести на місцевість в залежності довжини елементу кривої К.

 

Рис. 12.5. Розмічування кривої способом прямокутних координат

 

З рис. 12.5 видно, що всі необхідні величини для розмічування кривої на місцевості можуть бути обчислені за такими формулами:

де Kі – довжина елементу кривої.

За способом прямокутних координат переносять також пікети на криву (рис. 12.6).

Рис. 12.6. Перенесення пікета на криву

Нехай S – віддаль від ПК до пікета.

Обчислюють центральний кут q, який відповідає віддалі S за формулою:

(12.13)

і величини X та Y для перенесення пікету на криву за виразами:

X=Rsin ,(12.14)

Y=2Rsin2.(12.15)

Спосіб кутів. Кути з вершиною в будь - якій точці колової кривої, утворені дотичною і хордою, дорівнюють половині центрального кута (рис. 12.7):

Рис. 12.7. Розмічування кривої способом кутів

Елементи для розмічування кривої обчислюють за формулами.

При заданому елементі К кривої та радіусу R обчислюють центральний кут q за однією з формул (12.12), а саме: .

Далі знаходять довжину хорди b1 за формулою: b1=2Rsin .

Тоді для перенесення точки 1 на місцевість є два розмічувальні елементи: і b1 . Для точок 2 і 3

відповідно:q , b2=2Rsinq і

3q/2, b3=2Rsin3q/2.

Такі розмічувальні елементи розраховують для всіх точок колової кривої.

 

12.6. Порядок нівелювання пікетів та поперечників

 

Відліки на пікетах знімають по чорним та червоним боках рейок, а на плюсових (проміжних) точках та поперечниках тільки за чорним боком рейки.

Початок та кінець траси прив’язуються додатковими ходами до реперів.

 

Запитання для самоперевірки

 

1.Що таке траса і які її елементи Ви знаєте?

2.Види трас.

3.Охарактеризуйте камеральне та польове трасування.

4.Як перенести проект траси в натуру?

5.Які види вимірювань виконують при трасуванні?

6.Що таке кут повороту траси і як його визначити?

7.Назвіть елементи колових кривих.

8.Які точки кривої називають головними?

9.Як виконують перенесення пікету на криву?

10. Що таке пікетажний журнал?

11. Які способи детального розмічування кривих Ви знаєте?