Трассирование, полевые и камеральные работы

Трассированием называют комплекс инженерных и геодезических мероприятий по изысканию трассы. Трассирование включает в себя два основных элемента:

) План трассы, который является точной проекцией трассы на горизонтальной плоскости.

) Продольный профиль трассы, который представляет собой ее вертикальный разрез по линии проекции. Этот план состоит из отрезков прямых линий с различным уклоном, которые при необходимости могут быть соединены круговыми кривыми.

Идеальная трасса должна быть прямолинейной, без отклонений и перегибов, которые на практике могут привести к значительному увеличению стоимости строительства и ее эксплуатации. Однако чаще всего прямой и продольный план не соответствуют друг другу, и впоследствии эти несоответствия решаются при помощи искривления общего плана трассы (кривые постоянного и переменного радиуса кривизны). Так, в плане должны быть отражены траектории обхода участков с негативными геологическими условиями, большими уклонами и другими неблагоприятными препятствиями

Для начала необходимо собрать исходные данные планируемой трассы в виде полярных или прямоугольных координат с обозначением углов поворота или промежуточных точек объекта, с указанием точных расстояний от контуров местности до стыковочных пунктов на трассе. Далее происходит полевое трассирование на местности. К основным материалам для трассирования на местности относятся сведения топографического трассирования при помощи карт и стереомоделей местности. Здесь инженеры и геодезисты отыскивают и фиксируют нужные геодезические или контурные точки для построения углов и линий. Вершины углов могут быть закреплены на местности столбами из дерева или железобетона, а промежуточные точки помечаются кольями.

Дальнейшими этапами трассирования линейных объектов являются:

·         Разбивка пикетажа.

·         Прокладка теодолитных ходов на объекте для привязки к государственной нивелирной основе и точкам геодезической сети. Это необходимо для последующей регистрации координат трассы в государственной системе.

·         Оформление отчета для начала проектирования линейного инженерного сооружения.

В процессе линейных изысканий выполняется расчет и закрепление на местности основных точек трассы (пк 0, все ВУ, НК, КК и Ктр.), т.е. определяется положение трассы на горизонтальной плоскости (см. Пикетажный журнал трассы - Приложение 7). Кроме того, производится нивелирование трассы и поперечников, которое позволяет определить фактическое положение характерных точек трассы в вертикальной плоскости, т.е. по высоте- в профиле (см. Журнал технического нивелирования - Приложение 8)

В отличие от положения трассы в плане, которое определяется в процессе изысканий практически окончательно (это является главной целью линейных изысканий), положение трассы в профиле окончательным не может быть, так как по фактической поверхности вдоль трассы передвижение транспорта является затруднительным из-за неровностей. Поэтому после составления фактического профиля приступают к проектированию оси автомобильной дороги в вертикальной плоскости. На продольном профиле выполняется выбор и расчет линий различных уклонов, по которым возможно плавное и безопасное движение транспорта.

Для обеспечения безопасного движения уклоны проектных линий не должны превышать допустимого уклона, принятого для данной категории дороги.

Автомобильные дороги подразделяются (в зависимости от максимальных скоростей транспорта на них) на пять категорий: от I (общегосударственной с наибольшими скоростями) до V (местного значения с наименьшими скоростями).

Для более плавного перехода с одного наклонного участка на другой их соединяют круговыми кривыми, расположенными в вертикальной плоскости ~ вертикальными кривыми, радиусы которых не должны быть меньше допустимых значений, установленных для каждой категории дороги. Если центр вертикальной кривой расположен ниже кривой, то кривая называется выпуклой, а если - выше, то вогнутой. Радиусы выпуклых кривых всегда принимаются больше радиусовсоответствующих вогнутых кривых для обеспечения необходимой видимости встречного движения на перегибах и, следовательно,безопасности движения.

При проектировании учитывают также положение фиксированных точек, т.е. таких, отметки которых нельзя изменять (отметки мостов, примыканий к соответствующим дорогам и т.п.).

Проектные линии располагают на продольном профиле таким образом, чтобы объем земляных работ, определяющий стоимость строительства дороги, был минимальным. Для этого проектный профиль стремятся максимально приблизить к фактическому, избегая больших выемок и насыпей (мягкий, или «обертывающий», проектный профиль).

Продольный профиль составляется по результатам расчета элементов трассы (плановая часть) и нивелирования трассы по пикетажу (профильная часть) на миллиметровой бумаге шириной 297 мм или 594 мм. Продольный профиль имеет 2 масштаба: горизонтальный (для дорог обычно 1:5000 и 1:2000) и вертикальный в 10 раз крупнее горизонтального (для автодорог соответственно 1:500 и 1:200).

На продольном профиле размещают фактические (полученные в результате измерений) и проектные (полученные в результате разработки проекта) данные, которые располагают в специальных графах, образующих так называемую сетку профиля. Содержание и расположение граф в сетке профиля определяется видом линейного сооружения.

На продольном профиле трассы строим проектную линию.

Проектные точки определяем по формуле: Н _n = Н_п-1 + id,

где Н _n - определяемая проектная отметка; Н _{n -1} - известная проектная отметка предыдущей точки; i - проектный уклон; d - горизонтальное расстояние (заложение) между точкой, в которой определяется отметка, и предыдущей.

Наносят проектную линию, предварительный уклон каждого участка вычисляют по формуле

i=(H'_к-H'_н) d,

где H'_к и H'_н предварительная отметка конечной и заданная отметка начальной точек соответственно. Округляем значение i до тысячных и записываем в графу уклонов. Окончательная отметка конечной точки вычисляется по формуле

_к = H_н + id.

Вычисляют точки нулевых работ. В этих точках проектная линия пересекает линию земли.

d₁ = h₁∙d/(h₁ + h₂),₂ = h₂∙d/(h₁ + h₂).

Продольный и поперечный профиля трассы находятся в Приложении 9.

Поперечные профили строят на продольном профиле, если их количество незначительно. В целях простоты вычислений объемов земляных работ горизонтальный и вертикальный масштабы поперечных профилей выбирают одинаковыми и обычно равными вертикальному масштабу продольного профиля. Масштаб поперечных профилей подписывают под масштабами продольного профиля.

Осевые точки поперечных профилей по возможности располагают на соответствующих ординатах выше линии фактического профиля и при необходимости на разных уровнях. Для каждого поперечного профиля вычерчивают только одну горизонтальную графу для расстояний шириной 5 мм. Под нижней линией этой графы подписывают пикетаж осевой точки поперечника.

Вправо и влево от осевой точки откладывают в принятом масштабе расстояния поперечника, записывают их в графе расстояний, а на перпендикулярах от линии выбранного УГ в том же масштабе строят округленные до 1 см высоты, которые записывают вдоль своих ординат справа. Значение УГ поперечника выбирают таким, чтобы наименьшая его ордината была не короче Зсм (для возможности размещения записи высоты).

Концы построенных перпендикуляров соединяют, в результате чего получают фактический профиль поперечника.

Поперечные профили вместе с продольным профилем позволяют вычислить объемы земляных работ при строительстве автодороги.