Файл: Учебнополевая практика по инженерной геодезии.pdf

79
Рис.18
Для исчисления высотных отметок всех точек трассы относительно уровня моря производят привязку концов трассы к реперам – надежно закрепленным пунктам с известными абсолютными отметками. Привязку к реперам выполняют по возможности на обоих концах нивелирного хода трассы, хотя только для исчисления высотных отметок ее достаточно выполнять на одном конце. Вторая привязка необходима для оценки качества нивелирования разомкнутого хода. При большей удаленности реперов с известными высотными отметками иногда производят привязку только одного конца хода (висячий ход), но тогда нивелирный ход повторяют в обратном направлении (обратный ход) по одним связующим точкам, включая в него и репер, к которому была произведена привязка.
Иногда для работ местного значения привязку вообще не выполняют, а исчисление высотных отметок ведут в условной системе. Для оценки точности нивелирования такие ходы прокладывают по трассе в прямом и обратном направлениях, причем обратный ход прокладывают только по связующим точкам.
Установка нивелира на станции. Предположим, что репер для привязки находится в непосредственной близости от начала трассы (рис. 14).
Следовательно, связующими точками для первой установки нивелира
(станции) будут репер и ГКО. Нивелир устанавливают на середине между этими точками. Нивелир закрепляют на штативе таким образом, чтобы

80
любая пара подъемных винтов была расположена поперек створа связующих точек. Для того чтобы элевационный винт после установки нивелира по круглому уровню имел достаточный запас хода в оба направления, нужно вращать его до отказа, а затем повернуть в обратном направлении на 10 оборотов. После этого пузырек круглого уровня подъемными винтами вывести на середину.
Визирование и взятие отсчетов. Первое визирование выполняют всегда на рейку, поставленную на заднюю связующую точку (в данном случае – на репер). При первом визировании рейку держат черными делениями к нивелиру. Держа нивелир за открепленный закрепительный винт трубы, с помощью мушки «нацеливают» трубу на рейку. «Нацеленную» трубу, не прерывая наблюдения за рейкой и мушкой, закрепляют. Затем кольцом окуляра и винтом кремальеры добиваются четкого изображения сетки нитей и делений рейки. Открывают (для нивелиров НВ-1) крышку с зеркалом цилиндрического уровня на боковом приливе трубы и устанавливают ее под углом 45°. С помощью наводящего винта наводят вертикальную нить сетки на ось рейки. Следя за экраном уровня в поле зрения трубы, элевационным винтом выводят пузырек цилиндрического уровня на середину. Совпадение двух менисков пузырька на экране свидетельствует о положении его на середине уровня (нуль - пункте). Задний речник, одновременно с выведением пузырька на середину, начинает по сигналу наблюдателя покачивать рейку на нивелир и обратно. Если отсчет по рейке меньше 1000,
то рейку не покачивают. Наблюдатель, удерживая элевационным винтом пузырек на середине уровня, берет по рейке наименьший из повторяющихся отсчетов и диктует его записывающему для занесения в нивелирный журнал
(в приложении 19 этот отсчет равен 0926).
В тех случаях, когда элевационного винта не хватает для вывода пузырька на середину, можно это сделать подъемным винтом,
расположенным под окуляром или объективом трубы.

81
После взятия отсчета по рейке на репере таким же образом берут отсчет по черным делениям рейки и на ГКО (в приложении 19 этот отсчет равен 1275). Таким же образом, как нивелирование обеих связующих точек по черным сторонам реек, производят нивелирование точек по красным делениям реек, но в обратном порядке: сначала визируют на переднюю рейку на ГКО, а потом на заднюю на репере (в приложении 19 эти отсчеты равны 5852 и 5501). Вычисляют отдельно по черным и красным отсчетам превышения по формуле:
п
з
О
О
h
-
=
,
(52)
где:
з
О
– отсчет по задней рейке;
п
О
– отсчет по передней рейке.
На расхождение между превышениями, вычисленными по черным отсчетам и по красным, соблюдают допуск: он не должен составлять более 4
миллиметров. При завышении этого допуска нивелирование по обеим сторонам реек повторяют, а в нивелирном журнале отсчеты первого нивелирования зачеркивают одной общей диагональной чертой; отсчеты повторного нивелирования записывают ниже. Применение резинки при исправлении записей отсчетов инструкций по геодезическим работам запрещено.
С получением допустимой разницы между превышениями в журнале,
кроме черных и красных, записывают средние превышения.
На этом работу на станции заканчивают и нивелир переносят на следующую станцию между ГКО и ГК1, на которой нивелирование указанных точек производят точно так же, как и на первой станции. Задней точкой здесь становится ГК О, а передней – ГК1 и т.д.
Если между связующими точками на данной станции имеются промежуточные точки, их нивелируют после связующих, установив на них рейки черными делениями к нивелиру, берут один отсчет на рейке. Отсчеты

82
на промежуточных точках записывают в специальную графу нивелирного журнала.
Закончив записи на странице журнала, выполняют постраничный контроль, заключающийся в суммировании по графам 3 и 4; 6 и 7; 8 и 9.
Подтверждением правильности вычислений является выполнение условия
å
å
å
å
å
å
-
=
-
-
-
9 8
6 7
3 4
2 2
(53)
где
å
å
-
9 8
… - суммы по соответствующим графам нивелирного журнала.
V.7. Камеральная обработка нивелирного журнала.
После завершения полевых работ по нивелированию трассы в нивелирном журнале вычисляют невязку в превышениях для разомкнутого хода по формуле:
n
ср
h
H
H
h
f
-
+
=
å
0
, (54)
где:
å ср
h
- алгебраическая сумма превышений между связующими точками;
n
иH
H
0
- высотные отметки начального и конечного реперов;
h
f
- фактическая невязка в превышениях.
Для замкнутого и висячего ходов вычисление невязки в превышениях выполняют по формуле:
å
=
ср
h
h
f
. (55)
Напомним, что висячие ходы нивелируют в прямом и обратном направлении, поэтому в формуле 55 в
å ср
h
включают средние превышения прямого и обратного ходов со своими знаками.
Фактическая невязка в превышениях не должна быть больше допустимой невязки, которую вычисляют по формулам:
L
f
доп
h
50
±
=
, (56)

83
n
f
доп
h
10
±
=
, (57)
где:
доп
h
f
- допустимая невязка в превышениях в миллиметрах;
n
- число станций в ходе;
L
- длина хода в километрах.
Для контроля точности нивелирования в качестве допустимой невязки в превышениях принимают минимальную величину из вычисленных по формулам 56 и 57.
Если фактическая невязка превышает допустимую невязку, то ищут ошибки в вычислениях, а при их отсутствии проводят повторные измерения.
Если фактическая невязка не превышает допустимую невязку, то вычисляют поправки к превышениям по формуле:
n
f
h
-
=
D
, (58)
где:
D - поправка к средним превышениям для каждой станции;
n
- число станций в ходе.
Исправления средних превышений на величины поправок производят путём их алгебраического сложения с поправками. Для висячих нивелирных ходов распределяют по превышениям прямого хода не всю фактическую невязку, а только половину её.
По исправленным средним превышениям вычисляют высотные отметки всех связующих точек по формуле:
исп
n
n
n
h
H
H
+
=
-1
, (59)
где:
n
H
- искомая высотная отметка связующей точки;
1
-
n
H
- высотная отметка предыдущей по ходу связующей точки;
исп
n
h
- исправленное среднее превышение между этими точками.
Для станций, с которых производилось нивелирование промежуточных точек, вычисляют горизонт инструмента
ГИ
по формуле:

84
a
H
ГИ
з
+
=
, (60)
где:
з
H - высотная отметка задней связующей точки;
a
- отсчет по черной стороне рейки на этой точке.
Высотные отметки промежуточных точек определяют через горизонт инструмента по формуле:
i
i
b
ГИ
H
-
=
, (61)
где:
i
b
- отсчет по черной стороне рейки на промежуточной точке.
Высотные отметки всех точек трассы записывают в нивелирный журнал.
V.8. Построение продольного профиля трассы.
Продольный профиль трассы является документом, с помощью которого решаются многие технические вопросы при проектировании строительства всех вытянутых объектов. К нему предъявляются два основных требования – точность и аккуратность исполнения.
Профиль составляют на миллиметровой бумаге. Отступив от нижнего края листа на 5 – 7 см, проводят нижнюю горизонтальную линию сетки профиля (рис. 19).
На рисунке проводят еще семь горизонтальных линий. Горизонтальные графы подписывают с левой стороны. Вертикальную колонку с подписями граф отделяют от остальной части сетки вертикальной линией.

85
Рис.19

86
При построении профиля соблюдают два масштаба – горизонтальный и вертикальный. Горизонтальный масштаб принимают 1:1000 или 1:2000, а вертикальный – в 10 раз крупнее, т.е. 1:100 или 1:200.
В графу горизонтальных расстояний выносят из полевого журнала,
соблюдая принятый горизонтальный масштаб, все связующие и промежуточные точки, а против них, в графе для черных отметок,
выписывают их высотные отметки до второго знака после запятой. На верхней горизонтальной линии записывают назначенную для нее высотную отметку – условный горизонт. Условный горизонт подбирают таким образом, чтобы он был кратным 5 или 10 метрам и был меньше высотной отметки самой нижней точки профиля на 3 или 5 сантиметра в переводе по вертикальному масштабу на профиль. Собственно сам профиль строят путем откладывания разностей между высотными отметками точек трассы и отметкой условного горизонта от линии условного горизонта в вертикальном масштабе с последующим соединением полученных точек ломаной линией.
В графе 5 сетки профиля прочерчивают прямые участки трассы и подписывают их длины и румбы. В связи с поворотами трассы румбы прямых участков не одинаковы. По известному румбу первого прямого участка определяют румбы всех остальных. Длины участков берут как расстояния между КК и НК соседних кривых или между КК , НК и угловыми точками. Криволинейные участки трассы в этой графе изображают в виде выпуклого сопряжения дуг с прямой. Возле таких обозначений выписывают величины углов поворота, радиусы закруглений и главные элементы кривых.
В графе 6 изображают, пользуясь пикетажной книжкой, план полосы местности, примыкающей к трассе, которая в этой графе изображается в виде прямой. В графе 7 показывают вид грунтов.
В графе 1 показывают проектные уклоны, которые бригада согласовывает с руководителем отряда, принимая их с учётом

87
существующего рельефа. Наклонные участки изображают на профиле наклонными линиями, на которых подписывают уклон до третьего знака после запятой или в виде целого числа, обозначающего количество тысячных долей единицы. Под наклонными прямыми подписывают длины участков, на протяжении которых подписанный уклон должен выдерживаться при строительстве объекта.
Горизонтальные участки проектного профиля обозначаются в этой графе в виде горизонтальных отрезков, под которыми также подписывают длины участков.
Для заполнения графы 2 вычисляют проектные (красные) высотные отметки всех точек трассы по формуле:
d
i
H
H
К
К
´
+
=
-1
(62)
где
:
К
H
– определяемая проектная отметка точки;
1
-
К
H
- проектная отметка предыдущей точки;
d
- расстояние между указанными точками;
i
- проектный уклон.
Проектную отметку ГКО бригада рассчитывает, исходя из условия нулевого баланса земляных работ при сооружении трассы. Предварительно проектную отметку ГКО (
кр
H
*
) принимают такой, чтобы все проектные
(красные) отметки трассы были меньше фактических (чёрных) отметок. По формуле 62 вычисляют все проектные (красные) отметки, а «рабочие»
отметки вычисляют по формуле:
кр
ч
p
H
H
H
*
*
-
=
(63)
Следует отметить, что при правильно принятой предварительной отметке ГК 0 знак всех «рабочих» отметок будет положительным.
Объём земляных работ на участке трассы между двумя соседними точками можно определить по формуле:
b
l
H
H
V
i
р
i
р
´
´
+
=
+
2
*
1
*
, (64)

88
где: l - расстояние между соседними точками трассы;
*
i
p
Н
и
*
1
+
i
p
Н
- «рабочие» отметки этих точек;
b - ширина трассы.
Общий объём земляных работ на трассе определится как сумма объёмов на всех участках, при этом ширину трассы можно принять равной единице. Окончательно красная (проектная) отметка ГК 0 определяется с учётом поправки, которую вычисляют по формуле:
L
V
H
i
n
i
å
=
D
=1
, (65)
где: L – длина трассы.
H
Н
Н
кр
кр
D
+
=
*
(66)
Такие же по величине поправки получают все предварительные проектные отметки.
По вычисленным проектным отметкам строят проектный профиль
(красную линию) так же, как строят фактический профиль по черным отметкам. Для каждой точки возле красной линии выписывают рабочие отметки, представляющие собой разности между проектными отметками и фактическими. Рабочие отметки указывают на толщину снимаемого или насыпаемого слоя грунта при строительстве объекта.
Пересечения красной линии с фактическим профилем дают точки нулевых работ, фактические отметки которых подписывают на линиях,
перпендикулярных к линии условного горизонта.
Положение точек нулевых работ определяют, вычисляя их горизонтальное расстояние до ближайших задних точек профиля по формуле:
b
a
d
a
X
+
´
=
(
67
)
где
a
и
b
– рабочие отметки ближайших задней и передней точек профиля, между которыми находятся данные точки нулевых работ;

89
d
– расстояние между точками с рабочими отметками
a
и
b
(это расстояние выписывают в графу 4).
Окончательное оформление профиля выполняют цветной тушью. При этом красной тушью вычерчивают:
а) проектный профиль;
б) рабочие отметки;
в) красные отметки;
г) надписи в графе 1;
д) линии и надписи в графе 5, кроме номеров пикетов;
е) ось трассы в графе 6.
Синей тушью вычерчивают:
а) рабочие отметки точек нулевых работ;
б) перпендикуляры, возводимые от линии условного горизонта;
в) горизонтальные расстояния в графе 4;
г) линию пикетов (нижняя линия в графе 4).
Остальные линии и надписи вычерчивают черной тушью. Выемки и насыпи выделяют красным и жёлтым цветом.
Бригада должна предъявить к отчету следующие материалы:
1) акт поверок нивелира;
2) нивелирный журнал;
3) пикетажная книжка;
4) расчет разбивки в главных точках;
5) расчет детальной разбивки кривой;
6) профиль трассы.