Парамонова Е.Г., Юнусов А.Г. Геодезические работы в мелиоративном строительстве

Подождите немного. Документ загружается.

и точки теодолитных ходов по границе землепользования. В от-

крытой и полузакрытой местности вместо теодолитных ходов

для определения пунктов применяют прямые, боковые, обрат-

ные засечки или прокладывают цепи треугольников. Дальней-

шее сгущение осуществляют проложением съемочных ходов.

В отдельных случаях съемочные ходы могут быть проложены

между четкими контурными точками. Съемочными ходами, не

длиннее 1,5 км, прокладываемыми между четкими контурными

точками, могут быть также ходы: теодолитные без примычных

углов, с измерением углов хордами, створные [37], [38].

Точкой стояния мензулы или теодолита при съемке изме-

нившейся ситуации, кроме пунктов геодезической сети, может

служить: 1) отдельная четкая контурная точка; 2) точка, полу-

ченная промерами по створу, между пунктами геодезической

сети или контурными точками. При этом погрешность положе-

ния этой точки на плане может быть определена [8] по формуле

т] = 0,83т,

+ т\,

где m

— погрешность положения точек, образующих створ;

— содержит погрешности линейных измерений на местности

и графических построений на плане (без учета погрешности ве-

шения вследствие ее малости); 3) точка, полученная пересече-

нием двух створов АВ и CD (рис. 3). Погрешность положения

такой точки зависит от формы фигуры ABCD, образуемой ис-

ходными точками. Так, для квадратной или ромбической формы

= 0,71m,,

где m

= m

Если фигура ABCD имеет прямоугольную форму и отноше-

ние длинной стороны к короткой составляет 2,4, то

В качестве начального на-

правления для ориентирования

прибора принимают направле-

ние на любой пункт геодезиче-

ской сети или четкую контур-

ную точку. При этом обязатель-

но должно выполняться усло-

вие — длина начального направ-

ления должна быть не короче

утроенных допускаемых рас-

стояний, определяемых по

дальномеру при съемке изме-

нившейся ситуации.

Снятую ситуацию на кор-

ректируемый план наносят

| Строение

L I #

I IFF Я

Рис. 3. Схема определения точки

пересечения двух створов

обычными способами графических построений. При небольших

изменениях ситуацию показывают красной тушью по старой

съемке, при больших изменениях старую ситуацию удаляют с

плана.

§ 5. Трассировочные работы

Трассирование сооружений линейного типа (каналов, маги-

стральных водопроводов и др.) представляет комплекс геоде-

зических работ, выполняемых с целью выбора варианта проек-

тируемого сооружения и окончательного расположения его на

местности.

В зависимости от стадии проектирования изыскания бывают

предварительные и окончательные. На этапе пред-

варительных (камеральных) изысканий выполняют трассиро-

вание по имеющимся планово-картографическим материалам.

По результатам камерального трассирования канала рассчи-

тывают его габариты, объем земляных работ по вариантам, ук-

лоны трассы канала, выбирают местоположение и конструкции

гидротехнических сооружений. Дается технико-экономическое

обоснование выбранного варианта трассы, и устанавливаются

общие проектные решения.

Камеральное трассирование выполняют либо спо-

собом попыток, либо построением линии заданного уклона.

Способ попыток состоит в том, что по выбранному на плане

(карте) направлению намечают кратчайшую трассу и состав-

ляют по ней профиль местности с проектной (красной) линией.

Затем трассу или часть ее сдвигают вправо или влево до тех

пор, пока проектные отметки точек трассы будут близкими от-

меткам точек местности.

Построение на плане линии заданного уклона сводится к вы-

числению величины заложения S по назначенному (заданному

проектом) углу наклона v или уклону i при известной высоте се-

чения рельефа горизонталями но формуле

S = h ctgv

или

S = — . (1.7)

Например, необходимо провести на плане из точки А

(рис. 4) линию заданного уклона £=0,02. При h= 1,0 м согласно

формуле (1.7) получим S = 50 м. Раствором измерителя, соот-

ветствующим 50 м, на плане от начальной точки А линейной

засечкой получают на соседней горизонтали точку У, затем дру-

гой ножкой измерителя засекают на следующей горизонтали

точку 2 и т. д. Соединяя точки уколов измерителя, получают

линию АВ

имеющую один и тот же заданный уклон. Незначи-

тельные повороты проектной линии спрямляют.

При наличии аэрофотоснимков местности линию заданного

уклона можно трассировать по стереомоделям при помощи фо-

тограмметрических приборов. Имея цифровую модель полосы

местности по трассе сооружения, при помощи ЭВМ по особой

программе подсчитывают объемы работ, а из сравнения вариан-

тов трассы выбирают оптимальный и получают исходные дан-

ные для разбивки трассы на местности.

На стадии проектного задания подсчитывают объемы земля.-

ных работ по вариантам расположения канала. Объем W ли-

нейных земляных сооружений (каналы, траншеи, насыпи, до-

роги и др.) может быть подсчитан по поперечным профилям

(рис. 5) по формуле

где S — расстояние между поперечными сечениями сооруже-

ния; h\ и /*2 — глубина (высота) .на первом и втором попереч-

ных сечениях; т — коэффициент заложения откосов сооруже-

ния; Pi и Рг — площади поперечных сечений сооружения, оп-

ределяемые по высоте h и ширине дна Ь как Р= (b + mh)h.

Для подсчета площадей Р при различных откосах, глубинах

и ширине по дну сооружения используют таблицы для вычисле-

ния объемов земляных работ.

Окончательный вариант выбирают после полевого обследо-

вания намеченных вариантов.

Перед полевым трассированием в камеральных условиях по

материалам камерального трассирования составляют схему рас-

положения трассы с указанием пикетажа, направления прямых

участков, подготавливают исходные данные для перенесения на

местность вершин углов поворота (см. § 6), схему пунктов гео-

дезической сети и др.

Полевое трассирование производится, если масштаб

топографической основы на массив мелиорации мельче 1:10 000

и высота сечения рельефа горизонталям^ более 1,0 м, а также

на участках со сложным рельефом, если масштаб топографи-

ческой основы мельче 1 : 5000 с высотой сечения рельефа бо-

лее 0,5 м.

Полевое трассирование выполняется по заданному направ-

лению или уклону.

Перенесение трассы в натуру по заданному направлению

заключается в определении на местности начала трассы, вер-

шин углов поворота и конца трассы в соответствии с проектом

и исходными данными, подготовленными аналитическим или

графическим способом (см, § 6).

На стадии изыскании положение оси трассы на местности

закрепляют знаками. На прямолинейных участках знаки уста-

навливают в пределах прямой видимости через 400—500 м с

указанием на них пикетажного обозначения. Вершины углов по-

ворота трассы закрепляют, как правило, двумя знаками (стол-

бами, трубами или уголковым железом), устанавливаемыми на

продолжениях тангенсов, на биссектрисе или створами (рис. 6).

Рис. 6. Схема закрепления оси трассы

На знаках указывается номер угла поворота, пикетажное обоз-

начение вершины угла и расстояние до угла от знака. Знаки для

их сохранности устанавливают за пределами полосы разработ-

ки грунта.

Построение запроектированных углов поворота оси трассы

выполняют одним из способов, описанных в § 10. Затем пост-

роенный угол р (см. рис. 6) измеряют одним полным приемом.

Угол поворота трассы вычисляют так:

_ I

ОЛ

С.

<PI= 180° — Pi, если р

< 180°;

= Р

— ^О

, если р

> 180°.

В зависимости от характера местности и наличия мерных

приборов расстояния между вершинами углов измеряют сталь-

ной мерной лентой, 50-метровой рулеткой, оптическими или

электромагнитными дальномерами со средней квадратической

относительной погрешностью 1/1000—1/2000.

Вдоль трассы канала через 5—7 км устанавливают грунто-

вые реперы, а через 3 км — дополнительные строительные ре-

перы.

При трассировании осей каналов осушительной системы вре-

менное реперы устанавливают через 1 км, кроме того, на ство-

рах сооружений также устанавливают реперы независимо от

расстояния до ближайшего репера^на трассе канала. Для конт-

роля за строительными работами через каждые 500 м устанав-

ливают еще выносные столбы рядом с осью трассы.

Для установки реперов выбирают места, где обеспечивается

сохранность их на длительный период (нераспахиваемые земли,

обочины дороги, минеральные островки на болотах и т. д.).

Вслед за этим разбивают пикетаж по трассе через 100 м

стальной лентой, 50-метровой рулеткой или тросиком с относи-

тельной погрешностью не более 1 : 1000. При этом за начало

счета пикетов (ПК 0) на оросительных каналах принимается

место водозабора, на осушительных — водоприемник. Положе-

ние каждого пикета на местности закрепляют колышком со

сторожком, а плюсовых (рельефных и контурных) точек — сто-

рожком, также отмечают устья и истоки каналов следующих

младших порядков.

В стадии технического проекта при использовании дальноме-

ров применяют метод беспикетного полевого трассирования ли-

нейных сооружений значительной протяженности [4]. При этом

методе пикетаж не разбивают, а нивелируют только характер-

ные точки рельефа. Расстояния между этими точками опреде-

ляют нитяным дальномером нивелира. По этим результатам в

камеральных условиях подсчитывают пикетажное положение

характерных точек. Пикеты на профиль наносят в камераль-

ных условиях, отметки их определяют путем интерполирования

между отметками ближайших плюсовых точек.

При разбивке пикетажа по трассе на углах поворота учиты-

вается длина кривой К, радиус R которой приводится в техни-

ческом задании. По углу поворота трассы ф и радиусу кривой R

либо вычисляют значения элементов кривой по формулам

Б= tf(sec-|-l), Д = 2Т — К,

либо выбирают из таблиц для разбивки круговых кривых. По-

лученные значения записывают в пикетажном журнале около со-

ответствующего угла. Положение на местности главных точек

кривой получится так: для определения НК (начала кривой)

откладывают при помощи мерного прибора длину тангенса Т

от вершины угла поворота назад по трассе (рис. 7); отложив

Рис. 7. Схема разбивки главных точек кривой

значение тангенса вперед по трассе, получают КК (конец кри-

вой); для'получения СК (середины кривой) строят биссектрису

внутреннего угла закругления и по этому направлению откла-

дывают отрезок, равный биссектрисе Б.

Расчет пикетажного положения главных точек кривой рас-

смотрим на примере:

Уг. 1 ф = 68°03' Уг. 1 ПК 2 + 28,38

£ = 50 м — Т 33,75

Т = 33,75 м

К = 59,38 м

Б = 10,32 м

Д = 8,13 м

НК

ПК 1 + 94,63

К 29,69

ск

ПК 2 + 24,32

К 29,69

КК

ПК 2 + 54,01

Контроль

Уг. 1

ПК 2 + 28,38

+ т 33,75

ПК 2 + 62,13

-д

8,13

КК ПК 2 + 54,00

На местности получим НК, если отложим 5,37 от ПК 2 в

направлении к ПК 1 (см. рис. 7). Положение КК определяют

при разбивке пикетажа в соответствии с пикетажным обозна-

чением. Для этого при продолжении измерения линии после

угла поворота ленту перемещают вперед на величину домера

Д = 8,13 м, дойдя с лентой до отсчета по ленте ПК 2 +

54,01

м,

забивают кол (КК). Для контроля рекомендуется проверить

расстояние от КК до вершины угла поворота, которое должно

быть равно Т.

Для характеристики поперечного уклона местности разби-

вают поперечные профили, как правило, перпендикулярно к оси

трассы. Если необходим поперечный профиль не под прямым уг-

лом, то угол между осью трассы и направлением поперечного

профиля измеряют теодолитом одним полуприемом.

После установки угловых столбов, разбивки пикетажа, глав-

ных точек кривых, закрепления временных и строительных ре-

перов, дополнительных створных точек по трассе канала про-

кладывается нивелирный ход.

Выбор класса нивелирования определяется техническим за-

данием. Например, согласно указаниям [32] класс нивелирова-

ния зависит от величины уклонов проектируемых каналов или

снимаемых рек. Так, при уклонах менее 0,00005 прокладывает-

ся ход нивелирования III класса, при уклонах от 0,00005 до

0,0005 — ход IV класса, при уклонах более 0,0005 — ход техни-

ческого нивелирования.

По результатам нивелирования трассы составляют продоль-

ный и поперечные профили трассы. При трассировании кана-

лов, коллекторов, водоприемников, напорных трубопроводов,

водопроводов, дамб обвалования продольный профиль состав-

ляют в масштабах: горизонтальный 1:5000— 1:10 000, верти-

кальный 1 : 100, поперечные профили при их длине до 50 м —

1 : 100, при большей длине —

: 200, а вертикальный 1 : 100.

Трассирование каналов по заданному уклону. При отсутст-

вии топографической основы необходимой полноты, детально-

сти и точности проводят трассирование канала по заданному

уклону. Работа заключается в том, что от исходной точки водо-

забора (ПК 0), плановое положение которой известно, при по-

мощи нивелира определяют высотное положение ряда точек,

высоты которых соответствуют проектным высотам трассы ка-

нала.

При трассировании каналов на стадии рабочих чертежей в

подготовительный период определяют исходные данные для

выноса в натуру начальной точки трассы (ПК 0). В зоне рас-

положения начала трассы устанавливают строительный или

временный репер. Высоту репера определяют техническим ни-

велированием от пунктов геодезического обоснования. Проект-

ную высоту ПК 0 получают от репера способом, описанным в

§ 11. Расхождение между проектным значением высоты и фак-

тически полученным не должно превышать 3 см.

После передачи проектной высоты на ПК 0 нивелир устанав-

ливают по направлению трассирования примерно в 100—150 м

от ПК 0 (рис. 8,а), возможно ближе к оси трассы. Приводят

нивелир в рабочее положение и делают отсчеты по рейке, уста-

новленной на ПК 0, по дальйомерным штрихам сетки нитей для

Рис. 8. Схема трассирования канала по заданному уклону

определения расстояния d\ и по основному штриху v

для вы-

числения превышения.

Передний реечник примерно на таком же расстоянии от ни-

велира устанавливает рейку, например в точке 6. Нивелиров-

щик берет отсчеты по дальномерным штрихам сетки нитей для

определения расстояния d

и по основному штриху v'

Суммарное расстояние между рейками d

d\+d

необходимо

для вычисления превышения по трассе канала, которое опреде-

ляют из выражения

h = id,

где i — проектный уклон. Пусть, например, получилось d

{

= 133 м, d

= 137 м. Отсчеты по основным штрихам t;

= 1478, а

=1457. Проектный уклон канала / = 0,0009. Тогда превыше-

ние между ПК 0 и точкой 6, соответствующее проектному укло-

ну, будет

h = id

0,0009-270 = 0,243 м,

Следовательно, отсчет по рейке на точке 6 v

, соответствующий

этому превышению, должен быть

= v

+ h= 1478 + 243= 1721.

После этого рейку передвигают по поперечному склону вверх

или вниз до тех пор, пока получится отсчет v

=l72l. В этом

месте закрепляют кол и уточняют расстояние по нитяному даль-

номеру. Полученное расстояние до точки 6 записывают как пи-

кетажное обозначение, т. е. ПК 2+ 70 м. Если на линии ПК0 —

точка 6 имеются характерные изменения рельефа, то намечают

дополнительные точки 1, 2, 3, 4 и т. п. На этой станции стоя-

ния нивелира отсчеты, соответствующие проектным высотам

точек 1, 2, 3 и т. д., будут находиться в пределах от 1478 (на

ПК 0) до 1721 на точке 6. Определив средний из этих отсчетов

(1599), по нему находят на местности положение промежуточ-

ных точек 1> 2, 3 и т. д., которые и показывают в первом при-

ближении положение трассы на местности.

Проектные высоты последующих точек определяют по фор-

муле

= //„_! + id,

где Н

-1 — проектная высота предыдущей точки; i — проектный

уклон; d — расстояние от предыдущей точки трассы до после-

дующей точки, высоту которой определяют.

После завершения работы на этой станции нивелир перено-

сят на вторую станцию и продолжают работу, принимая за ис-

ходную высоту точки 6 и т. д.

Когда часть трассы установлена и закреплена йа местности

вешками, в случае необходимости трассу спрямляют и выби-

рают при этом место угла поворота с таким расчетом, чтобы от

намеченной прямой промежуточные точки 1, 2

3... (рис. 8,6}

располагались по обе стороны примерно на одинаковом рас-

стоянии от нее. При этом вначале угол 1 закрепляют вехой, а

после выбора местоположения угол 2 закрепляют постоянным

знаком и устанавливают веху. Закрепленную трассу привязы-

вают к ближайшим пунктам геодезического обоснования, для

чего прокладывают теодолитный ход по намеченной трассе.

При линейнЪ1х измерениях по трассе проводят разбивку пике-

тажа. По измеренному углу поворота и выбранному радиусу

кривой вычисляют необходимые элементы для разбивки глав-

ных точек кривой и выноса пикета на кривую.

Нивелирование трассы выполняют двумя нивелирами. Пер-

вым нивелируют все поставленные на местности колья, а вто*

рым — только пикеты, главные точки кривых, грунтовые реперы.

При трассировании канала по заданному уклону на стадии

проектного задания на протяжении трех-четырех пикетов до-

пускается нулевой уклон, т. е. трассируется не постепенное сни-

жение от одной точки к другой, а ступенчатое. Разбивку кривой

можно делать без выноса пикетов на кривую.

При трассировании распределителей (каналов с расходом

до 1 м

) по заданному уклону одновременно с определением

положения точек трассы можно проводить разбивку пикетажа.

На первой станции, определив горизонт прибора по высоте ПК О,

выставляют рейку вперед по трассе до места поворота трассы и

по дальномеру определяют расстояние. Затем вычисляют отсчет

по рейке, соответствующий проектному уклону на данное рас-

стояние. Перемещая рейку по склону вверх и вниз, находят

положение рейки, соответствующее проектной высоте. После

этого сразу же на этом отрезке трассы разбивают пикетаж.

Если до рейки получается не целое число метров, рейку пере-

двигают в сторону метки ближайшего метра. Эту точку на мест-

ности закрепляют колышком со сторожком с указанием назва-

ния точки и пикетажного обозначения. Потом закрепленную

точку нивелируют и вычисляют ее высоту.

Далее выбирают следующий поворот трассы и выполняют

аналогичные действия. Причем углы поворота при трассирова-

нии распределителей можно определять приближенно.

Точки трассы для их долговременной сохранности закреп-

ляют знаками.

Вешение и измерение линий с препятствиями. При трасси-

ровании сооружений линейного вида возможны случаи, когда

отсутствует видимость, например, между поворотными точками

трассы, вынесенными в натуру линейными промерами или за-

сечками. Рассмотрим несколько случаев выполнения работ в

таких условиях.

Случай 1. Точки А и В (рис. 9,а) на местности определе-

ны от пунктов геодезического, обоснования или от четких кон-

Рис. 9. Схема вешения и измерения линий с препятствиями

турных точек, расположенных в зоне этих точек. Для закреп-

ления линии АВ на местности необходимо выполнить линейные

измерения между точками А и В. Если видимость между точ-

ками А и В отсутствует, намечают вспомогательные точки а и

а\

с которых видна точка В. Для упрощения расчетов в точке а

строят прямой угол, опуская перпендикуляр при помощи эккера

из точки А на сторону аВ. Точку а\ получают на продолжении

линии аА на расстоянии, равном длине перпендикуляра. Линии

аВ и а\В провешивают вблизи препятствия и определяют точки

с. В этих точках к линии аВ при помощи эккера восставляют

перпендикуляры сс\ и ЪЬ\ до линии а\В, измеряют их длины.

Затем, отложив половину длины их, получают точки / и 1\ в

створе линии АВ. После этого линейные измерения выполняют

по отрезкам А1

Ьс

1\В. Отрезки 11\ вычисляют по формуле