Составление ведомости прямых и кривых

Задание №1.

Инженерно-геодезические изыскания

Для строительства линейных сооружений

Цель работы: выполнить расчеты и вычертить план трассы с обозначением основных элементов и пикетажных значений главных точек круговых кривых.

 

Исходные данные

Общими исходными данными, которые одинаковы для всех вариантов заданий, являются:

- схема расположения трассы в плане (рис. 1.1);

- пикетажные значения вершин углов поворота трассы:

ВУ1=ПК2+30,63 м; ВУ2=ПК7+18,70 м;

- пикетажный журнал (прил. 3).

 

Рис. 1.1. Схема трассы

 

Индивидуальные исходные данные для каждого студента вычисляются по номеру варианта студента и его фамилии:

- румб исходного направления rисх (ПК0–ВУ1, см. рис. 1.1) – для студентов с номером варианта:

от 0 до 5                 rисх = СВ : 34°50′ + 0°15′∙ N ;

от 6 до 10               rисх = ЮВ : 34°50′ + 0°15′∙ N ;

от 11 до 15        rисх = СЗ : 34°50′ + 0°15′∙ N ;

от 16 до 20             rисх = ЮЗ : 34°50′ + 0°15′∙ N,

где N – номер варианта.

 

- значения углов поворота трассы (правого φ1 и левого φ2):

φ1= 17°30′ + 0°01′· N;

φ2= 21°15′ + 0°02′ · N + (количество букв в фамилии + количество букв в имени);

- значения радиусов вписываемых кривых R1 и R2:

R1 = 600 м +  10 м ∙ n;

R2 = 800 м + 10 м ∙ n ,

где n – число букв в фамилии студента.

Ниже детально рассматривается процесс выполнения задания. Индивидуальные исходные данные в качестве примера будут для варианта №7.

1.1 Исходные данные

Румб исходного направления rисх (ПК0–ВУ1, см. рис. 1.1), при N = 2:

 rисх = ЮВ : 34°50′ + 0°15′· 2 = 34°50′ + 0°30′ =35°20′;

-  значения углов поворота трассы (правого φ1 и левого φ2):

φ1= 17°30′ + 0°01′· N = 17°30′ + 0°01′· 2= 17°30′ + 0°02′= 17°32′

φ2= 21°15′ + 0°02′· N + (количество букв в фамилии + количество букв в имени)= 21°15′ + 0°02′· 2+7+6 = 21°15′ + 0°04′+13= 34°19′

-  значения радиусов вписываемых кривых R1 и R2:

R1 = 600 м + 10 м · n = 600 м + 10 м · 7 = 670 м;

R2 = 800 м +10 м · n = 800 м + 10 м · 7 = 870 м;

 где n – число букв в фамилии студента.

 

Расчет основных элементов горизонтальных

Круговых кривых

 Основными элементами круговой кривой являются (рис. 2.2):

1.  Угол поворота φ –  угловая величина отклонения трассы от

 первоначального направления.

2.  Радиус кривой R –  определяющий кривизну сопряжения в плане.

3. Тангенс Т – расстояние от  вершины угла поворота ВУ  до точек начала кривой НК или  конца кривой КК.

4.  Длина кривой К –  длина дуги между  началом и концом кривой.

5.  Домер Д – линейная  разность между суммой двух  тангенсов и

длиной кривой.

6. Биссектриса Б – расстояние  по биссектрисе внутреннего угла

 от вершины угла поворота  до точки середины кривой СК.

 

 

Рис. 2.2 Основные элементы и главные точки круговой кривой

 

В  производственных условиях угол поворота  трассы измеряется на местности, а значение  радиуса указывается в проекте.  Остальные элементы круговой кривой являются  зависимыми от первых двух и вычисляются по следующим формулам:

 

T=R∙tq(φ /2);                                                         (2.1)

К=φπR/180º;                                                         (2.2)

Д=2Т–К;                                                               (2.3)

Б=R(1/соs(φ /2) – 1),                                       (2.4)

 

 где Т – тангенс; R –  радиус вписанной круговой кривой; φ – угол поворота трассы; К – кривая; Д – домер; Б – биссектриса.

Используя численные значения радиусов и углов поворота (см. индивидуальные исходные данные), находят величины элементов вписываемых кривых для φ1, R1, и φ2, R2 .

φ1=17 º 32′; R1=670 м; Т1=102,04 м; К1=202,43 м; Д1=1,65 м; Б1=7,73 м;

φ2=34º 19′; R2=870 м; Т2=267,56 м; К2=518,89 м; Д2=16,23 м; Б2=40,21 м.

 

Расчет пикетажных значений главных точек кривых

 

Главными точками круговой кривой являются точки начала кривой НК, ее середина СК и конец кривой КК (см. рис. 2.2).

Пикетажные значения главных точек кривых вычисляются по формулам:

НК = ВУ–Т,                                                (2.5)

где ВУ – пикетажное значение вершины угла поворота;

КК=НК+ К;                                                   (2.6)

СК=НК+ К/2.                                             (2.7)

Для контроля вычислений пикетажные значения СК и КК находятся дополнительно по формулам:

КК=ВУ+ Т–Д;                                                    (2.8)

CК=ВУ–Д/2.                                                       (2.9)

 

Допустимое расхождение между пикетажными значениями точки конца круговой кривой и середины кривой, вычисленными по обеим формулам, не должно превышать 2 см. В  используемых формулах значения Т, К и Д  вычислены в предыдущем подразделе, а пикетажные значения вершин углов поворота заданы. Расчет пикетажных значений главных точек  первой кривой приведен ниже. При расчетах необходимо в значениях основных элементов кривых выделять сотни метров (если они имеются). Например, вместо К = 202,83 м следует писать ПК2 + 02,83.

Расчет производится по следующей схеме:

 

Основная формула                               Контрольная формула

 

ВУ1 = ПК2 + 30,63 - Т1 = ПК1 + 02,04                                            НК1 = ПК1 + 28,59 + К1 = ПК2 + 02,43   КК1 = ПК3 + 31,02   ВУ1 = ПК2 + 30,63 + Т1 = ПК1 + 02,04                                            Σ = ПК3 + 32,67 + Д1 = ПК0 + 01,65   КК1 = ПК3 + 31,02  

 

Пикетажные значения конца круговой кривой, вычисленных по основной и контрольной формулам равны, следовательно, вычисления произведены верно.

Далее вычисляется пикетажное значение середины кривой:

 

Основная формула                                  Контрольная формула

 

НК1 = ПК1 + 28,59 - К1 / 2= ПК1 + 01,22                                            СК1 = ПК2 + 29,81   ВУ1 = ПК2 + 30,63 + Д1 /2= ПК0 + 00,82                                            СК1 = ПК2 + 29,81

 

Взяв пикетажное значение ВУ2 из исходных данных, производится расчет пикетажных значений главных точек для второй кривой с использованием Т2, К2 и Д2 своего варианта.

 

 

Основная формула                                  Контрольная формула

 

ВУ2 = ПК7 + 18,70 - Т2 = ПК2 + 67,56                                        НК2 = ПК4 + 51,14 + К2 = ПК5 + 18,89   КК2 = ПК9 + 70,03   ВУ2 = ПК7 + 18,70 + Т2 = ПК2 + 67,56                                            Σ = ПК9 + 86,26 + Д2 = ПК0 + 16,23   КК2 = ПК9 + 70,03  

 

Пикетажные значения конца круговой кривой, вычисленных по основной и контрольной формулам равны, следовательно, вычисления произведены верно.

Далее вычисляется пикетажное значение середины кривой:

 

Основная формула                                  Контрольная формула

 

НК2 = ПК4 + 51,14 - К2 / 2= ПК2 + 59,45                                            СК2 = ПК7 + 10,59   ВУ2 = ПК7 + 18,70 + Д2 /2= ПК0 + 08,11                                            СК2 = ПК7 + 10,59  

Пикетажные значения главных точек кривых, полученные по основной формуле, заносятся в ведомость прямых и кривых (прил. 4).

 

Составление ведомости прямых и кривых

Зная румб начального направления, пикетажные значения вершин углов поворота и точек начала и конца обеих кривых, название (правый и левый) и величину углов поворота, составляем ведомость прямых и кривых, которая необходима для контроля всех вычислений, связанных с положением трассы в плане. Кроме того, она является основным документом для разбивки трассы на местности. Образец ведомости прямых и кривых для рассматриваемого в методических указаниях случая приведен в прил.4.

    Графы 1 – 11 заполняются исходными данными и величинами, вычисленными в подразделах 2.2 и 2.3. Графа 12 заполняется величинами прямолинейных участков трассы Р, оставшихся после вписывания обеих круговых кривых. Способ их вычисления будет понятен при рассмотрении схемы трассы с расчетными элементами (рис. 2.3).

 

 

Рис. 2.3. Схема трассы с расчетными элементами

Длины прямых вставок Р1, Р2 и Р3 (рис. 2.3) вычисляются следующим образом:

· Длина прямой вставки, расположенной на стороне НТ – ВУ1, определяется разностью пикетажных значений начала первой кривой и начала трассы: Р1 = НК1 – НТ:

 

НК1 = ПК1 + 28,40

-

НТ = ПК0 + 00,00

________________  

Р1 = 128,40 м

 

· Длина вставки со стороны ВУ1 – ВУ2 вычисляется разностью пикетажных значений начала второй круговой и конца первой круговой кривой: Р2 = НК2 – КК1:

НК2 = ПК4 + 51,81

-

КК1 = ПК3 + 31,23 

________________  

Р2 = 120,58 м

 

· Так как по условиям задания общая длина трассы равна 10 пикетам, то прямая вставка Р3 определится разностью пикетажных значений КТ и конца второй круговой кривой Р3 = КТ – КК2, КТ = ПК10 + 00,00:

КТ = ПК10 + 00,00

-

 КК2 = ПК9 + 69,14

________________  

Р3 = 30,86 м

В строке «сумма» подсчитывается общая длина трех прямых вставок

∑P = P1 + P2 + P3.

Графа 13 заполняется значениями расстояний между вершинами углов поворота S1, S2 и S3. Значения S1, S2 и S3 вычисляют по следующим формулам:

S1 = ВУ1 = 230,63 м

S2 = ВУ2 – ВУ1 + Д1 = 718,70 - 230,63+1,63 = 489,70 м

S3 = КТ – ВУ2 + Д2 = 1000 - 718,70+16,45 = 297,75 м

или

S1 = Р1 + Т1 = 128,40 + 102,23 = 230,63 м

S2 = Т1 + Р2 + Т2 = 102,23 + 120,58 + 266,89 = 489,70 м

S3 = Т2 + Р3 = 266,89 + 30,86 = 297,75 м.

 

В строку «сумма» записывают общую сумму всех трех расстояний между вершинами углов поворота ∑S = S1 +S2+S3.

Графа 14 заполняется значениями дирекционных углов сторон трассы. Для вычисления дирекционных углов сторон ВУ1 – ВУ2 и ВУ2 – КТ используют исходный румб начальной стороны НТ – ВУ1 и значения углов поворота трассы. Переведя исходный румб в дирекционный угол, вычисляется дирекционный углы всех последующих сторон по правилу: дирекционный угол последующего направления трассы равен дирекционному углу предыдущего направления плюс правый или минус левый угол поворота трассы.

В нашем случае, так как название исходного румба rисх  = ЮВ:36°35´, то αн=180º– rисх = 144º25'.

 

αн = 144º25' + φ1 = 17 º 37′ α2 = 162º02' для направления (НТ–ВУ1) для направления (ВУ1–ВУ2)
α2 = 162º02' - φ2 = 34 º29′ αк = 127º33'     для направления (ВУ2–КТ)

 

Контроль правильности вычисления дирекционных углов:

 

αк – αн = Σ φпр - Σ φл

 

127º33' - 144º25' = 17º37' - 34º29'

- 17º52' = - 17º52'

Вычисленные дирекционные углы записываются в колонку 14 ведомости, от значений дирекционных углов переходят к румбам и заносят их в колонку 15.

После заполнения ведомости прямых и кривых производят контроль расчетов по формуле:

ΣР + ΣК = ΣS – ΣД = L,

где L – общая длина трассы (1000 м).

Значения составляющих элементов этой формулы берутся из графы «Сумма» ведомости прямых и кривых. Для рассматриваемого случая контроль расчетов будет следующим:

Основная формула Контрольная формула
ΣР = 279,84 м + ΣК = 720,16 м L = 1000 м ΣS = 1018,08 м - ΣД = 18,08 м L = 1000 м

 

В заключение задания №1 необходимо вычертить план трассы в масштабе 1:5000, выдерживая заданное направление. На плане отображается пикетаж ВУ, главных точек кривых и данные основных элементов трассы: значения углов поворота, прямые вставки (прил. 5).

План вычерчивают на листе формата А4 в карандаше или на компьютере в графическом ПО.

Контрольная работа, состоящая из задания №1 и задания №2, сшивается в один документ с титульным листом, оформленным в соответствие со стандартом СТО 4.2 – 07 - 2014, и предоставляется на проверку на кафедру ГТС за 10 дней до начала сессии. При наличии в работе ошибок преподаватель рекомендует студенту внести исправления либо выполнить работу заново.

Студент, не имеющий положительной рецензии на контрольную работу, к зачету по дисциплине не допускается.

 

Рекомендуемая литература:

 

1. Инженерная геодезия [Текст]: учебник / Е.Б. Клюшин, М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев, В.Д.Фельдман; Под ред. Д.Ш. Михелева. - 9-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2008. - 480 с.

2. Инженерная геодезия [Текст]: учебник / Г.А. Федотов. - 4-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2007. - 463 с.

3. Курс лекций по дисциплине «Инженерные изыскания для строительства ГТС» в системе электронного обучения СФУ https://e.sfu-kras.ru/login/index.php.

 

Приложение 3

Пикетажная книжка

 

Приложение 4

Ведомость прямых и кривых

Номера точек

Пикетажное значение ВУ

Углы поворота φ

Элементы кривых, м

Правый Левый R Т

К

Д

Б

1 2 3 4 5 6

7

8

9

НТ ПК0        

 

 

 

           

 

 

 

ВУ1 ПК2 + 30,63 17 º 37′   660 102,23

202,83

1,63

7,88

           

 

 

 

ВУ2 ПК7 + 18,70   34 º 29′ 860 266,89

517,33

16,45

40,52

           

 

 

 

КТ ПК10        

 

 

 

           

 

 

 

 

Σ φправых = 17º37'

 

ΣК = 720,16

 

Σ φлевых = 34º29'

   

ΣД = 18,08

 

Σ φпр - Σ φл = - 17º52'

     

 

 

 
                       

 

Пикетажное значение точек

Прямая вставка Расстояние между вершинами Дирекционный угол Румб
НК КК P (м) S (м) α r
10 11 12 13 14 15
           
    128,40 230,63 144º25' ЮВ 36 º 35′
ПК1 + 28,40 ПК3 + 31,23        
    120,58 489,7 162º02' ЮВ 17 º 58′
ПК4 + 51,81 ПК9 + 69,14        
    30,86 297,75 127º33' ЮВ 52 º 27′
           
           
 

ΣР = 279,84

     
   

ΣS = 1018,08

   
       

αк – αн = - 17º52'

ΣР + ΣК = 279,84м + 720,16м = 1000 м

   

ΣS - ΣД = 1018,08м – 18,08м = 1000 м

   

 

 


Приложение 5

ПЛАН ТРАССЫ

Масштаб 1 : 5000

 


Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 255; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ