3.Геодезические работы при прокладке трасс линейных сооружений

Основная задача при, проектировании сооружений линейного типа независимо от их назначения сводится к определению на местности положения оси сооружения (трассы) в плане и по высоте. Проектирование протяженных инженерных сооружений, таких как автомобильные дороги, выполняется в несколько этапов. Любая трасса любого сооружения, предварительно на основании заказа проектируется на картах или планах соответствующими специализированными предприятиями. Заказчиком работ выдается начало, конец трассы и др. нормативные документы.

На основании исходных данных проектные предприятия на карте мелкого масштаба выполняют камеральное трассирование дороги, т. е. намечают в первом приближении наиболее целесообразное ее направление. Затем возможные варианты трассы изучают на планах более крупного масштаба (1: 5000 - 1: 10 000) и выбирают оптимальный вариант.

Обычно трассу приходится проектировать, обходя различные препятствия - жилые кварталы и ценные земли, болота, обеспечивая мостовой переход в наиболее узком месте реки, уменьшая уклон дороги и т. п. В процессе полевого трассирования утвержденный вариант переносится на местность по координатам вершин углов поворота или по данным их привязки к местным предметам. В архитектурных службах или других ведомственных организациях определяются геодезические пункты находящиеся вблизи трассы, если таких пунктов недостаточно вдоль примерной оси будущей трассы параллельно прокладывается полигонометрический ход.

До начала разбивки пикетажа на трассе, после того как вынесены вершины углов поворота трассы выполняются полевые работы, связанные с проложением по данным вершинам теодолитного хода соответствующего разряда. Расстояния измеряются мерными лентами или рулетками в лучшем случае светодальномерами. Углы измеряются теодолитами технической точности. В настоящее время в геодезическом производстве широкое применение находят электронные тахеометры. Это комплекс, составленный из геодезических приборов: теодолита, светодальномера, вспомогательного оборудования и накопителя базы данных.

Далее вдоль трассы разбивают пикетаж, для чего от ее начального пункта, называемого - нулевым пикетом, последовательно откладывают отрезки по 100 м. Концы каждого из них закрепляют деревянными кольями - пикетами, сокращенно обозначаемыми ПК0, ПК1, ПК2 и т. д. При таком обозначении номер пикета указывает расстояние в сотнях метров от начала трассы. Кроме того, кольями закрепляются перегибы скатов, пересечения трассы с реками, дорогами, подземными и наземными коммуникациями. Положение каждой из таких точек, называемых плюсовыми, - определяется ее расстоянием от ближайшего младшего пикета.

Для обеспечения плавного движения транспорта в местах поворота трассы ее смежные прямые участки сопрягаются кривыми., чаще всего дугами окружностей определенного радиуса. Чтобы разбить круговую кривую, достаточно определить на местности положения ее трех главных точек: начала кривой (НК), конца кривой (КК),и середины кривой (СК). Для этой цели выполняют расчет их пикетажных обозначений. Исходными для расчета являются: положение вершины угла поворота трассы, радиус закругления R и величина угла поворота альфа. По радиусу и углу поворота трассы, пользуясь таблицами или специальными формулами для разбивки кривых находят значения тангенса Т, кривой К, биссектрисы Б и домера Д. Правильность вычисленных по таблицам элементов контролируется формулой Д = 2Т - К. По значениям Т, К, Д и Б производят расчет пикетажных обозначений начала и конца кривой.

ПКНК = ПКВУ - Т

ПККК = ПКВУ + Т -Д

ПККК = ПКНК + К

Р = ПКНК

Р = ПКНК(последующий) - ПККК(предыдущий),

где Р - прямая вставка (прямой отрезок на трассе).

Пикетажное положение вершин трассы производится по формуле: ПКВУi+1=ПКВУi + S - D.

Далее ведется разбивка пикетажа по трассе, а для пикетов, которые находятся на кривых выполняются расчеты по выносу пикета на кривую. Используется метод прямоугольных координат.

При проходе, трассы по косогору с поперечным уклоном более 0,2 на местности разбиваются перпендикулярные к трассе линии - поперечники. Длины поперечников зависят от ширины дороги. Одновременно с разбивкой пикетажа и кривых ведется съемка ситуации прилегающей к трассе местности в полосе шириной по 200 м с каждой стороны трассы. Результаты съемки заносятся в пикетажный журнал (см. рис), в котором трасса изображается условно в выпрямленном виде, а углы поворота указываются стрелками. Пикетажный журнал ведется в крупном масштабе, например 1: 2000. В случае сложной ситуации и рельефа с большим количеством плюсовых точек применяют более крупный масштаб; для местности с однообразной ситуацией и слабо выраженным рельефом масштаб пикетажного журнала уменьшают.

На завершающем этапе изысканий производится техническое нивелирование трассы в прямом и обратном направлениях. В прямом ходе нивелируются пикеты, плюсовые точки, главные точки кривой и поперечники; в обратном ходе - только пикеты. Нивелир устанавливают посередине между пикетами и берут отсчеты по черной и, красной сторонам реек, стоящих на пикетах. Плюсовые точки, ось и концы поперечника, а также главные точки кривой нивелируют, отсчитывая только по черной стороне рейки. При нивелировании крутых скатов, когда невозможно сделать отсчеты по установленным на пикетах рейкам используют плюсовые точки либо выбирают одну или несколько вспомогательных точек, называемых иксовыми, и с их помощью передают отметку с заднего пикета на передний.

Необходимым условием полевого трассирования является привязка трассы к реперам государственного нивелирования. Допустимая невязка в превышениях (в мм) вычисляется по формуле мм, где 1. - длина трассы в км. По данным нивелирного и пикетажного журналов составляется - продольный профиль трассы.

Установление положения автодороги в продольном профиле по отношению к поверхности земли производится при выполнении ряда технических условий, главным из которых является соблюдение продольного уклона. Требованию обеспечения устойчивости земляного полотна, удобства поверхностного водоотвода и защиты дороги от снежных и песчаных наносов лучше всего отвечает ее расположение в насыпи. Однако в пересеченной местности для уменьшения продольных уклонов дорогу проектируют по секущей, срезая возвышенные места рельефа. В этом случае проектная линия наносится под условием нулевого баланса земляных работ, т.е. примерной компенсации объемов насыпей и выемок. Разности между проектными отметками земли по оси дороги называют рабочими отметками.

Широкие перспективы улучшения качества проектирования линейных сооружений и сокращения его сроков является внедрение компьютерной техники, которое обеспечивает необходимую точность, скорость вычислений и автоматизацию процесса.

В настоящее время с развитием аэрофотосъемки и методов ее обработки сроки изыскательских работ сокращаются в 2 - 3 раза. Такое повышение эффективности изысканий обеспечивается заменой полевого трассирования на первой стадии проектирования камеральным трассированием по аэроснимкам на стереоприборах. Используя пространственное изображение местности, на снимках стереопары намечают положение основных пунктов трассы, разбивают пикетаж, кривые, поперечники и определяют отметки всех точек трассы фотограмметрическим нивелированием.

трасса линейный сооружение геодезический