Продольное нивелирование и построение профиля

Продольным называется такое нивелирование, которое производится по заранее выбранному направлению, представляющему собой чаще всего ломаную линию. Продольное нивелирование в инженерной практике производится в тех случаях, когда вертикальной съемкой требуется осветить узкую вытянутую полосу земли для проектирования на ней оси или будущего сооружения.

  Рис. 58. Пикетажный журнал
При прокладке магистралей счет расстояний ведется от начальной точки, независимо от имеющихся поворотов, причем через каждые 100 метров забивается колышек и несколько в стороне от него «сторожок». Такие стометровые участки и точки их обозначающие называются пикетами. Пикеты имеют последовательные номера. Характерные точки трассы (точки поворота, перегиба скатов и другие) называются «плюсовыми»; обозначаются только сторожками, и их положение определяется расстоянием от предыдущих ближайших пикетов. Например, пк 4+16,5м – точка расположена через 16,5 метров после пикета 4.

В процессе выполнения полевых работ ведется пикетажный журнал (рис. 58). Ось нивелирного хода на нем показывается прямой линией, на которой наносятся пикеты, плюсовые точки углы поворота показываются стрелками в направлении поворота и указывается величина угла поворота. В пикетажный журнал также заносятся результаты съемки местности с каждой стороны от оси трассы, выполненной способом перпендикуляров или другим простейшим способом. Там же вычерчивается схема привязки к исходным реперам.

При продольном нивелировании пикеты являются связующими точками, плюсовые точки – промежуточными. Для предыдущей станции связующая точка будет передней, а для следующей станции она же будет являться задней. Расстояние от прибора до связующих точек должно быть по возможности равным. При работе с двусторонними рейками на

станции отсчеты берут по черной и красной сторонам рейки, вначале на задней, затем на передней связующих точках. При работе с односторонними рейками отсчеты берут по задней, затем передней рейкам при двух установках прибора. Разность превышений на одной станции не должна быть более 5 мм при двусторонних рейках и 10 мм при односторонних. Отсчеты на промежуточных точках берут по черной стороне рейки один раз, придерживаясь рациональной последовательности движения реечника. Отсчеты по рейкам с точностью до миллиметров вносятся в нивелирный журнал (табл. 5). В журнале отводится на каждую связующую точку две строки, на каждую промежуточную - одна.

Обработка нивелирного журнала начинается постраничного контроля, который состоит в суммировании всех отсчетов по задним рейкам на данной странице, всех отсчетов по передним рейкам, превышений и средних превышений. Разность сумм передних и задних отсчетов должна быть равна сумме наблюденных превышений, а половина суммы наблюденных превышений должна быть равна сумме средних превышений на странице.

После уравнивания приступают к вычислению отметок связующих точек. Отметка точки равна алгебраической сумме отметки предыдущей точки и превышения между ними. Полученные отметки записываются в графу увязанных отметок. При этом контролем правильности вычисления отметок служит требование, чтобы разность отметок конечной и начальной связующих точек на данной странице была равна сумме средних увязанных превышений всех связующих точек.

Отметки промежуточных точек обычно вычисляют через горизонт прибора, под которым понимают отвесное расстояние от уровенной поверхности до горизонтального визирного луча прибора (табл. 5).

ГП = НПК0 + 0596,

где 0596 – отсчет по черной стороне рейки на пикете 0.

 

Таблица 5.

Журнал технического нивелирования

 

  №№ точек Отсчеты по рейкам Превышения   Г П Отметки
Задней Передней Промежуточным Наблюденные Средние Вычисленные Увязанные
Rp 11     пк 0           +1198 +1200     +1199       93,473 92,274   93,473  
пк 0   +25 +40 пк 1               -1312 -1313     -1312     94,069   -1 92,161 93,473   91,482 93,984 92,161  
пк 1   пк 2           +2207 +2207     +2207     -2 94,368     94,366

Σз = 23026 Σп = 18837 Σ = 4187 2094 х2=4188

 

Отметка промежуточной точки равна

Нпром = ГП – с,

где с – отсчет по рейке на промежуточной точке.

При проектировании и постройке таких сооружений, как, например, канал или дорога, бывает далеко не достаточно иметь только профиль вдоль оси сооружения. Важным является знать характер рельефа и по сторонам от его оси.

С этой целью на местности разбивают и нивелируют так называемые поперечники под разными углами к оси продольного нивелирования. При помощи продольного нивелирования с поперечниками определяется рельеф поверхности полосы, ширина которой зависит от назначения работы.

При выборе направлений поперечников и точек нивелирования на них надо уловить самые характерные изгибы рельефа местности, стараясь сделать это малым числом поперечников и точек на них. Расстояния между соседними поперечниками должны быть такими, чтобы поверхность между ними имела один уклон. Длина поперечников зависит от ширины той полосы, которую необходимо обследовать, и обычно берется от 20 до 100м. Поперечники измеряют мерной лентой или рулеткой, закрепляя характерные точки рельефа колышками. На «сторожках» записывают расстояния от оси нивелирования с пометкой «право» или «лево» по отношению хода продольного нивелирования.

Нивелирование поперечников может производиться совместно с продольным нивелированием или отдельно. В первом случае точки поперечников нивелируются как промежуточные и отсчеты на них записываются в общий нивелирный журнал в соответствующую графу.

Для построения продольного профиля на миллиметровой бумаге проводят линию условного горизонта, обозначают ее отметку и вычерчивают “шапку” профи

Для построения продольного профиля на миллиметровой бумаге проводят линию условного горизонта, обозначают ее отметку и вычерчивают “шапку” профиля. Профили строят в масштабах, удобных для использования, однако принято вертикальный масштаб принимать в 10 раз крупнее горизонтального.

В графе профильной сетки «Расстояния» размечают все пакеты, промежуточные точки и записывают расстояния между этими точками.

Против каждого пикета и промежуточной точки выписывают из журнала нивелирования их отметки в графу «Черные (фактические) отметки».

В графу «План полосы отвода» наносят ситуационный план из пикетажного журнала, а в графу «План прямых и кривых» – элементы детальной разбивки трассы на закруглении.

От линии условного горизонта профильной сетки откладывают в масштабе отметки пикетов и промежуточных точек, соединив которые получают фактический профиль земной поверхности вдоль трасы.

Вычисление основных элементов закругления трассы ведут по формулам:

- тангенс (расстояние вдоль трассы от начала кривой до точки поворота и от точки поворота до конца кривой) ;

- кривая (длина кривой) ;

- биссектриса ;

- домер .

 

Пример профиля показан на рис. 59.


Рис. 59. Фрагмент профиля продольного нивелирования