Инженерно-техническое нивелирование. Лекция №11

1. Лекция №11

Инженерно-техническое
нивелирование

2.

Виды нивелирования
• При проектировании и строительстве
сооружений вытянутой формы (дороги,
каналы, линии связи, траншей и пр.)
производится продольное нивелирование с
целью составления продольного профиля по
оси сооружения.
• При проектировании промышленных
предприятий, населенных пунктов,
вертикальной планировки выполняется
нивелирование поверхности для построения
крупномасштабного топографического
плана.

3. ПРОДОЛЬНОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ

Обозначенная на карте или местности ось
проектируемого сооружения называется
трассой.
По трассе на местности прокладывается
теодолитный ход, обработка которого
позволяет определить положение трассы
в плане. Одновременно он служит для
съемки узкой полосы местности вдоль
трассы при составлении плана этой
полосы.

4. Последовательность работ

• Проектирование и рекогносцировка трассы.
• Разбивка и закрепление трассы и съемка
полосы.
• Нивелирование по трассе.
• Камеральные работы (вычисления,
составление профиля, проектирование по
профилю).
При рекогносцировке производят осмотр
местности, намечают места закрепления
начальной, конечной точек и места поворота
трассы в плане.

5. Разбивка и закрепление трассы

Трасса закрепляется постоянными знаками в
начальной и конечной точках и в местах ее
поворота в плане с измерением углов
поворота .
В плане трасса привязывается к ГГС
способами плановой привязки.
Одновременно с закреплением производится
разбивка трассы.

6.

7.

При разбивке закрепляют следующие группы
точек:
• Пикетные – через 100 м горизонтального
проложения. Расстояния откладывают лентой
или дальномером. Пикеты закрепляют
временными знаками и сторожками и
обозначают порядковыми номерами, придавая
началу трассы номер 0.
• Плюсовые – между пикетными в характерных
местах перегиба скатов рельефа. Их
обозначают номером заднего пикета плюс
расстояние до точки (например, ПК0+78).

8.

• Точки поперечников – в поперечном к трассе
направлении с обозначением влево (Л) или вправо
(П) от оси трассы.
• Главные точки закруглений – в местах поворота
трассы в плане (в У.П.). Главными точками являются:
начало кривой (НК), середина кривой (СК) и конец
кривой (КК).

9.

Для определения положения главных точек
через исходные параметры R и
вычисляются основные элементы
кривой: тангенс T = R tg 2
R o
кривая К=
o
180
домер Д = 2Т – К
R
биссектриса Б =
-R =R(sec -1)
cos
2
2
Их положение на трассе вычисляют
пкНК=пк УП – Т; пкКК=пкНК+К=пкУП+Т-Д;
пкСК=пкНК+К/2

10.

Одновременно с разбивкой трассы производят
съемку полосы вдоль трассы способами
перпендикуляров, засечек и промеров вдоль
оси шириной от 20 до 200 метров в обе
стороны.
Результаты разбивки и съемки заносят в пикетажный
журнал.

11. Нивелирование по трассе

По закрепленной трассе прокладывается
нивелирный ход последовательного
нивелирования. Ход может опираться на
реперы в начале и конце – опирающийся
ход или быть привязанным в одной точке –
висячий ход.
Для каждой станции простого нивелирования
выбираются две связующие точки с
максимальным расстоянием между ними
300 метров.
Точки между связующими нивелируют как
промежуточные.

12.

13.

Связующие точки на каждой станции нивелируют
из середины (на глаз 10м) по двум сторонам
реек. Промежуточные точки нивелируют только
по черной стороне.
Порядок работы на станции
• Отсчет по черной стороне назад:
• Отсчет по красной стороне назад;
• Отсчет по черной стороне вперед;
• Отсчет по красной стороне вперед:
• Отсчет по черной стороне на все
промежуточные точки.

14.

Все отсчеты записываются в полевой журнал, в
котором производятся контрольные
вычисления:
1-ый контроль – постоянство разности пяток реек
в пределах 6 мм;
2-ой контроль – сходимость превышений по двум
сторонам с расхождением до 6 миллиметров.
При нивелировании крутых скатов выбираются
иксовые точки, которые нивелируются как
связующие.
При использовании односторонних реек
контролем служит сходимость превышений
между связующими точками при двух
горизонтах прибора.

15. Камеральные работы

А. Вычислительные
• На каждой странице
журнала производят
постраничный
контроль вычисления
превышений
a b h
hср
2
2
• Вычисляют невязку:
- для опирающегося
хода
-
для висячего хода
при нивелировании
прямо и обратно
h

16.

при нивелировании
двумя нивелирами
- для замкнутого
хода

17.

• Вычисляют допустимую невязку
f
Или
доп
h
50 мм L( км )
10 мм n
при числе станций
n 15на1км

18.

• При f
f
h
доп
h
превышения
с контролем
вычисляют
поправки в
fh
h
n
h f h
h
• Исправленные превышения
hиспр hср h
• Отметки связующих точек
H i 1 H i hиспр
• Отметки промежуточных точек
H пр.т. ГИ сч

19. Б. Графические работы

По результатам разбивки и нивелирования трассы
на миллиметровой бумаге строят продольный
профиль в двух масштабах и поперечные
профили в одном масштабе.
При этом выбирают линию условного горизонта,
выше которой на 4 – 10 см строят фактический
(черный) профиль. Под линией условного
горизонта строят сетку профиля.

20.

21.

22. В. Проектирование по профилю

При проектировании линейных сооружений
производят следующие построения и
вычисления.
1. Проводят проектную (красную) линию.
2. Вычисляют проектные уклоны участков этой
линии.
3. Вычисляют проектные (красные) отметки в
закрепленных точках трассы.
4. Вычисляют рабочие отметки в этих точках.
5. При пересечении красной и черной линий
определяют положение и отметки точек
нулевых работ.

23.

Рабочие отметки характеризуют высоту
насыпи (r1) или глубину выемки (r2) и
равны
r=Н–Н
+r насыпь; - r - выемка

24.

Точки нулевых работ являются границей
между насыпью и выемкой.
Расстояния до них от задней точки
трассы равно
r1
х
d
r1 r 2
и отметка Н % = Ha + i
x пр

25. Нивелирование поверхности

Последовательность работ
• Создание на участке работ сети точек с
одновременной съемкой ситуации
• Нивелирование закрепленных точек
• Камеральная обработка (нанесение точек на
план в заданном масштабе, вычисление их
отметок, построение ситуации и рельефа, расчет
вертикальной планировки и построение
картограммы земляных работ).
В зависимости от условий местности
нивелирование производится по
квадратам, по параллельным линиям, по
мастралям.

26. Нивелирование по квадратам

Способ применяется в открытой местности
со спокойным рельефом.
На местности с помощью теодолита и мерного
прибора разбивается сетка квадратов с
закреплением их вершин временными
знаками. Квадраты могут быть до 50 м
(малые) и более 50 м (большие).
Одновременно производят плановую
съемку.
При больших квадратах каждый из них
нивелируется с одной станции.

27.

28.

Контроль осуществляется по сумме накрест
лежащих отсчетов по общей стороне с двух
станций, например,
b + m = c + e c расхождением до 10мм.
Затем увязывают внешний контур как замкнутый
нивелирный ход.
Дальнейшие вычисления аналогичны
вычислениям при продольном
нивелировании. Через отметки точек
внешнего контура вычисляют отметки
вершин внутренних квадратов.

29. При малых квадратах с одной станции нивелируют вершины нескольких квадратов

30.

При этом для каждой станции выбирают две
связующие точки, а остальные нивелируют
как промежуточные.
В результате получается замкнутый
нивелирный ход ABCA, который уравнивают
по тем же требованиям.
Через отметки связующих точек вычисляют
горизонт инструмента станций и через
него – отметки промежуточных точек.

31. Способ параллельных линий

Применяется в закрытой местности со
спокойным рельефом.
От опорной линии АВ разбивают параллельные линии, на
которых обозначают характерные высотные точки.
Полевые работы подобны нивелированию трассы

32. Способ магистралей с поперечниками

Применяется на местности со сложными
ситуацией и рельефом.
По линиям водоразделов и водосливов
прокладываются магистральные теодолитные
ходы, от сторон которых разбиваются поперечники.
Далее – подобно продольному нивелированию

33. Расчет вертикальной планировки

Вертикальная планировка – это
преобразование рельефа в пределах
стройплощадки.
Работы состоят из вычисления рабочих отметок
сети закрепленных точек, составления
картограммы земляных работ и подсчета их
объемов.
По рабочим отметкам строят линии их
одинаковых значений – горизонтали.
Горизонталь с отметкой 0 является границей
между насыпью и выемкой. Такой чертеж
называется картограммой. По ней считают
объемы насыпей и выемок.

34.

35.

Подсчет объемов производят по отдельным
квадратам по формулам геометрии.
Квадрат с одинаковыми знаками рабочих
отметок называется чистым, с разнымисмешанным или переходным.
При проектировании горизонтальной
площадки часто исходят из условия
баланса земляных работ, т.е. равенства
объемов насыпей и выемок. Проектная
отметка ее равна
V
Но = Н
min
F

36. о

V – общий объем выемки, подсчитанный по
всем чистым квадратам,
F – общая площадь площадки
Эту же отметку можно вычислить следующим
ср
образом
кв
Но =
Н
n
или Но =
Н уг 2 Н конт 4 Н в н
4n

37.

При проектировании наклонной площадки
проектную отметку в любой ее точке
вычисляют, строят горизонтали и
вычисляют объемы.