Геодезические работы при строительстве мостов
Исходные данные. Высотное обоснование для съемочных работ и разбивки на местности опор мостового перехода выполнено методом геометрического нивелирования IV класса. За исходную высоту принята отметка государственного репера № 2914, H2914 = (см. табл. 1). Для удобства разбивочных работ и геодезического сопровождения строительства в 80-и метрах от опорной точки 12 и в 210-и метрах от опорной точки… Читать ещё >
Геодезические работы при строительстве мостов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Геодезические работы при строительстве мостов
1. Выполнить уравнивание превышений и вычисление отметок станций опорной сети
1. Исходные данные. Высотное обоснование для съемочных работ и разбивки на местности опор мостового перехода выполнено методом геометрического нивелирования IV класса. За исходную высоту принята отметка государственного репера № 2914, H2914 = (см. табл. 1). Для удобства разбивочных работ и геодезического сопровождения строительства в 80-и метрах от опорной точки 12 и в 210-и метрах от опорной точки 6 заложен временный грунтовый репер № 1 (см. рис. 2). Временный грунтовый репер № 1 включен в общую сеть нивелирования. Нивелирование выполнено в виде трех примыкающих друг к другу полигонов (А, В, С) (см. рис. 2). От исходного репера до точек опорной сети и между ними, нивелировочные хода представляют собой звенья, обозначенные цифрами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 (см. рис. 2). Направления нивелирования звеньев указаны стрелками и по каждому звену указаны превышения h в миллиметрах и их длина L в километрах. Для полигонов А, В и С установлены невязки, равные сумме превышений для замкнутого хода (fhА = h1 + h2 + h7; fhB = h5 + h6 + h7 + h8; fhC = h3 + h4 + h8). При этом направление каждого замкнутого хода принято по направлению хода часовой стрелки.
Направление нивелирования каждого звена указано стрелками.
Направление замкнутых ходов А, В и С принято по направлению хода часовой стрелки По звеньям нивелирования указаны: превышения h в миллиметрах и расстояния L в километрах Схема нивелирования опорной сети.
Выполнить уравнивание превышений в сети нивелирования методом полигонов.
Вычислить весовые коэффициенты звеньев в сети нивелирования.
№ поли-гона | Периметр полигона, км | № звена | Длина звена, км | Весовой к-ент, Р | №№ звеньев между узлами | Весовой к-ент, Р | |
А | 0.44 | 0.45 | |||||
0.15 | |||||||
0.72 | 0.55 | ||||||
?=1.31 | ?=1 | ||||||
В | 0.72 | 0.34 | |||||
0.82 | 0.38 | ||||||
0.42 | 0.28 | ||||||
0.19 | |||||||
?=2.15 | ?=1 | ||||||
С | 0.82 | 0.5 | |||||
0.26 | 0.5 | ||||||
0.56 | |||||||
?=1.64 | ?=1 | ||||||
Выполнить уравнивание превышений в полигонах.
Схема для уравнивания превышений методом полигонов
Стрелками указаны направления для выноса (распределения) невязки в смежные полигоны Выполнить оценку точности нивелирования и вычислить отметки точек опорной сети.
Оценка точности измерений и вычисление отметок узловых точек.
№ полигона | № звена | №№ опорных точек | Длина звена, км | Измеренные превышения, мм | Поправки в превышения между узлами, мм | Поправки в превышения между опорными точками, мм | Исправленные превышения, мм | Отметки, м | № опорных точек | |
Рп 2914 | 86,951 | Рп 2914 | ||||||||
А | 0.59 | — 8979 | — 7 | — 8986 | ||||||
Вр. Рп 1 | 77,965 | Вр. Рп 1 | ||||||||
С | 0.82 | — 6 | +11 994 | |||||||
89,959 | ||||||||||
В | 0.61 | — 3008 | ||||||||
Рп 2914 | — 3008 | 86,951 | Рп 2914 | |||||||
?=2.02 | ? =+13 | ?=-13 | ? =0 | |||||||
Фактическая невязка fhф = ?hф — ?hт =+13 | ||||||||||
Допустимая невязка fhдоп = 20= 2.02= ±28 | ||||||||||
Оценка точности измерений и вычисление отметок опорных точек
№ полигона | № звена | №№ опорных точек | Длина звена, км | Измеренные превышения, мм | Весовой к-ент | Поправки в превышения между опорными точками, мм | Исправленные превышения, мм | Отметки м | № опорных точек | |
А | Рп 2914 | 86,951 | Рп 2914 | |||||||
0.44 | — 10 231 | 0.75 | — 5 | — 10 236 | ||||||
76.715 | ||||||||||
0.15 | 0.25 | — 2 | ||||||||
Вр. Рп 1 | 77,965 | Вр. Рп 1 | ||||||||
?=0.59 | ? =-8979 | ? =1 | ? =-7 | ? =-8986 | ||||||
Фактическая невязка fhф = ?hф — (HK — HH) =-8.979 — (-8.986)=0.007 m=7 mm | ||||||||||
Допустимая невязка fhдоп = 20= 20= ±28 | ||||||||||
Составить каталог координат и отметок опорных точек (табл. 8). Для этого из табл. 4 и табл. 7 выписать значения координат и отметок станций в табл. 8.
Координаты и отметки точек опорной сети
№ пп | №№ станций по варианту | Координаты | Отметка, H, м | ||
X, м | Y, м | ||||
Вариант № 20 | |||||
2. Запроектировать осевую линию мостового перехода, используя программу CREDO
Для проектирования мостового перехода выполнены съемочные работы участка территории, включающей пойму реки. Тахеометрическая съемка выполнена с точек опорной сети. Полученные данные представлены в табл. 9. На панели пользователя компьютера ввести данные:
ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ:
КОД:
В графе «КОД» вводится числовой код.
Войти в «Мой компьютер» и далее на диск «H», где создать папку с наименованием группы, например, МТТ-31. Войти в эту папку и создать еще одну папку с наименованием в виде фамилии студента (англ).
Возвратиться назад и войти в программу CREDO.
По меню программы CREDO через утилиты войти на диск «H» и выбрать файл (папку) с наименованием группы и затем заданной фамилией студента.
В меню программы CREDO выбрать следующую последовательность действий: «Геодезические работы» (Enter), «Линейные изыскания» (Enter), «Тахеометрическая съемка» (Enter), «Ввод данных новой станции» (Enter).
В появившуюся на экране таблицу «Параметры станции» из табл. 8 и заголовка к № станции (табл. 9) заносим данные для станции № ____. После ввода — Esc. При этом на экране появится таблица ввода данных тахеометрической съемки, в которую только для номера этой станции заносим данные пикетов тахеометрической съемки (табл. 9). После ввода данных пикета автоматически вычисляется его отметка, которая появляется в таблице экрана. Эту отметку необходимо записать в колонку 7 табл. 9. При завершении их ввода Esc и «Выход с записью». Далее при вводе данных следующей станции действия повторяются.
После завершения ввода данных тахеометрической съемки — Esc, «Выход с записью» и импорт данных в файлы обменного фонда. При этом назначается имя файла (фамилия студента, англ.) и слой ЦММ — 0 (Enter). Выход в исходный уровень.
В меню исходного уровня войти в «Цифровую модель проекта — CREDO-MIX»
В верхней части рабочего поля на имеющемся меню выбрать следующую последовательность действий: ввод, импорт данных, файл «TOP». Двойным щелчком левой клавищи мыши на имени файла открыть файл «TOP» — цифровую модель местности (таблица данных) и ОК. В рабочем поле экрана появятся пикеты. На левой стороне экрана курсором выбрать клавишу М (масштаб — 1:5000).
№ пи-кета | Дальномерное расстояние, D, м | Высота наве-дения м | Отсчеты | Описание пикета | Отметка пикета H, м | ||
По горизонтальному кругу, | По вертикальному кругу при КП, | ||||||
52,93 | 1.53 | 209 48 | +2 17 | Рельеф | |||
44,33 | 1.53 | 149 45 | — 1 26 | Бровка обрыва | |||
55,49 | 1.53 | 18 10 | — 1 57 | Бровка обрыва | |||
53,35 | 1.53 | 332 13 | +1 19 | Рельеф | |||
141,54 | 1.53 | 349 56 | +0 07 | Рельеф | |||
146,53 | 1.53 | 7 08 | — 1 05 | Бровка обрыва | |||
Станция № 5 Отметка, H = _______________ Высота инструмента., i = 1,48
Ориентировано (000) на № 11 МО = 0 00
№ пи-кета | Дальномерное расстояние, D, м | Высота наведения м | Отсчеты | Описание пикета | Отметка пикета H, м | ||
По горизонтальному кругу, | По вертикальному кругу при КП, | ||||||
45,74 | 1,48 | 141 25 | +1 26 | Рельеф | |||
36,42 | 1,48 | 206 47 | — 2 35 | Бровка обрыва | |||
87,07 | 1,48 | 347 08 | — 0 24 | Бровка обрыва | |||
97,24 | 1,48 | 12 23 | +1 26 | Рельеф | |||
Станция № 12 Отметка, H = _______________ Высота инструмента., i = 1,57
Ориентировано (000) на № 6 МО = 0 00
№ пи-кета | Дальномерное расстояние, D, м | Высота наведения м | Отсчеты | Описание пикета | Отметка пикета H, м | ||
По горизонтальному кругу, | По вертикальному кругу при КП, | ||||||
264,78 | 1,57 | 73 58 | 0 00 | Подошва обрыва | |||
249,64 | 1,57 | 70 40 | — 0 08 | Урез воды в реке | |||
167,94 | 1,57 | 98 05 | — 0 14 | Урез воды в реке | |||
190,74 | 1,57 | 100 27 | — 0 02 | Подошва обрыва | |||
187,18 | 1,57 | 136 04 | — 0 04 | Подошва обрыва | |||
170,03 | 1,57 | 137 30 | — 0 17 | Урез воды в реке | |||
114,59 | 1,57 | 145 11 | — 0 24 | Урез воды в реке | |||
117,37 | 1,57 | 85 08 | — 0 21 | Урез воды в реке | |||
104,38 | 1,57 | 33 41 | +0 21 | Рельеф | |||
47,04 | 1,57 | 31 16 | +0 28 | Рельеф | |||
105,31 | 1,57 | 339 54 | +0 21 | Рельеф | |||
91,63 | 1,57 | 306 30 | +0 17 | Рельеф | |||
216,60 | 1,57 | 314 21 | +0 24 | Рельеф | |||
215,05 | 1,57 | 286 32 | +0 24 | Рельеф | |||
118,66 | 1,57 | 274 37 | +0 24 | Рельеф | |||
69,63 | 1,57 | 252 38 | +0 38 | Рельеф | |||
49,48 | 1,57 | 209 12 | +0 07 | Рельеф | |||
Продолжение таблицы 9
Станция № 6 Отметка, H = _______________ Высота инструмента., i = 1,61
Ориентировано (000) на № 12 МО = 0 00
№ пи-кета | Дальномерное расстояние, D, м | Высота наведения м | Отсчеты | Описание пикета | Отметка пикета H, м | ||
По горизонтальному кругу, | По вертикальному кругу при КП, | ||||||
61,25 | 1,61 | 159 36 | +0 07 | Рельеф | |||
64,18 | 1,61 | 71 58 | +0 00 | Рельеф | |||
145,74 | 1,61 | 46 23 | — 0 03 | Рельеф | |||
73,36 | 1,61 | 2 24 | — 0 21 | Рельеф | |||
150,24 | 1,61 | 353 04 | — 0 24 | Рельеф | |||
104,00 | 1,61 | 324 38 | — 0 28 | Рельеф | |||
196,71 | 1,61 | 322 09 | — 0 14 | Рельеф | |||
302,29 | 1,61 | 327 58 | — 0 29 | Урез воды в реке | |||
269,71 | 1,61 | 304 07 | — 0 30 | Урез воды в реке | |||
275,69 | 1,61 | 284 21 | — 0 28 | Урез воды в реке | |||
225,84 | 1,61 | 282 14 | — 0 10 | Рельеф | |||
219,76 | 1,61 | 302 22 | — 0 17 | Рельеф | |||
171,83 | 1,61 | 279 21 | — 0 25 | Ур. воды в озере | |||
184,30 | 1,61 | 297 51 | — 0 23 | Ур. воды в озере | |||
177,68 | 1,61 | 310 12 | — 0 24 | Ур. воды в озере | |||
133,72 | 1,61 | 308 30 | — 0 32 | Ур. воды в озере | |||
104,42 | 1,61 | 272 58 | — 0 41 | Ур. воды в озере | |||
64,73 | 1,61 | 255 44 | — 0 34 | Рельеф | |||
337,95 | 1,61 | 301 33 | — 0 24 | Урез воды в реке | |||
356,18 | 1,61 | 301 20 | — 0 17 | Подошва обрыва | |||
363,18 | 1,61 | 386 29 | — 0 16 | Подошва обрыва | |||
345,88 | 1,61 | 286 07 | — 0 22 | Урез воды в реке | |||
Сформировать математическую модель местности (план с горизонталями) путем выбора в меню верхней части экрана следующей последовательности действий: план, поверхности и далее в выпадающем окне — контур поверхности. По крайним точкам сначала правого и затем левого берега реки обвести контуры поверхностей. И далее: поверхности и в выпадающем окне — поверхность. В выбранной поверхности нарисовать апроксимационные горизонтали и обрыв.
Каждый студент индивидуально должен запроектировать ось мостового перехода путем выбора следующей последовательности действий: план, методы — построение линий на сформированном плане. В произвольном месте рабочего поля плана участка местности прочертить линию оси мостового перехода. При этом необходимо руководствоваться следующими правилами:
ось мостового перехода должна проходить примерно перпендикулярно направлению течения реки;
существующий уровень меженных вод должен быть перекрыт одним пролетом;
рекомендуемая схема моста 24 — 96 — 48 — 48 (два устоя и три опоры: M, 1, 2, 3, N). Устой M и опора 1 на левом берегу реки, опоры 2, 3 и устой N на правом берегу реки. Пролет в 96 метров должен перекрывать меженное русло мостового перехода.
В результате проектирования оси мостового перехода в правом нижнем вспомогательном поле экрана прочитать проектные координаты устоя М и дирекционный угол проектного направления М>N. Индивидуальные данные проектирования занести в табл. 10.
Обозначение устоев мостового перехода | Координаты | Дирекционный угол | ||
Х м | Y м | |||
М | * | * | ||
* | ||||
N | ||||
Примечание: звездочками помечены клетки, в которые необходимо записать данные измерений.
Вычислить проектные координаты опор (1, 2, 3) мостового перехода и устоя N. Вычисления выполнить в ведомости координат (табл. 11). При этом использовать следующую последовательность точек M>1>2>3>N. В качестве исходных данных принять данные табл. 10.
3. Определить разбивочные углы и предельные погрешности выноса точек на местность
1. Для выноса на местность методом прямой угловой засечки устоев и опор пролетных строений мостового перехода вычислить проектные углы б, в, г (см. рис. 4). Расчеты выполнить для базисов С1 и С2 (см. рис. 4). Для базиса С1 вычисления углов б, в, г выполнить в табл. 12. Для базиса С2 вычисления углов б, в, г выполнить в табл. 13.
Схема размещения береговых устоев и опор мостового перехода относительно точек опорной геодезической сети Вычисление проектных координат ключевых точек мостового перехода
№ то-чек | Проектные дирекционные углы, бпр | Проектные расстояния d, м | Прирашения координат, м | Проектные координаты, м | № то-чек | |||
?X | ?Y | X | Y | |||||
M | M | |||||||
N | N | |||||||
Принята последовательность вычисления проектных координат ключевых точек M>1>2>3>N.
Контрольные вычисления Дирекционный угол направления оси мостового перехода
так как XN — XM ___() 0 и YN — YM ____ () 0, то румб
_____________ rMN = ________________ MN = ______________.
наименование численное значение Длина мостового перехода
24 + 96 + 48 + 48 = 216,000 м Таблица 12
Вычисление проектных углов б, г, в для выноса на местность ключевых точек мостового перехода
(решение обратных геодезических задач).
Базис С1 = м
№ точ-ки | Координаты | Приращения координат | Расстояние d, м | Румб Назв° '" | Дирекцион-ный угол, ° '" | Разбивочный угол, ° '" | Обозна-чение угла, б, г, в | № точки | |||
X | Y | ?X | ?Y | ||||||||
Проектный устой М | |||||||||||
б | |||||||||||
М | г | М | |||||||||
в | |||||||||||
Проектная опора № 1 | |||||||||||
б | |||||||||||
г | |||||||||||
в | |||||||||||
Вычисление проектных углов б, г, в для выноса на местность ключевых точек мостового перехода (решение обратных геодезических задач)
№ точ-ки | Координаты | Приращения координат | Расстояние d, м | Румб Назв° '" | Дирекцион-ный угол, ° '" | Разбивочный угол, ° '" | Обозна-чение угла, б, г, в | № точки | |||
X | Y | ?X | ?Y | ||||||||
Проектный устой N | |||||||||||
б | |||||||||||
N | г | N | |||||||||
в | |||||||||||
Проектная опора № 3 | |||||||||||
б | |||||||||||
г | |||||||||||
в | |||||||||||
2. Вычислить предельные погрешности выноса ключевых точек при использовании базиса С1 и базиса С2, если погрешность отложения углов и теодолитом 2Т2 составляет = 2″, продольная погрешность длины базисов С1 и С2 составляет mС1 = mС2 = 0,005 м и погрешность фиксирования точки на местности = 0,003 м. Вычисления выполнить в табл. 14.1 и в табл. 14.2. По результатам вычислений составить разбивочную ведомость в виде табл. 15.
4. Составить план участка местности и разработать разбивочные чертежи выноса на местность ключевых точек мостового перехода
На ватмане размером листа А2 разбить сетку квадратов со стороной 10 см. Принять за положительное направление координаты Y ось абсцисс (направление на восток) и за положительное направление координаты X ось ординат (направление на север). Оцифровать сетку квадратов в соответствии с масштабом 1:2000 и по исходным данным составить план участка местности (рис. 5). Для этого необходимо:
Нанести точки опорной сети и их отметки (см. табл. 8), соединив их прямыми линиями (см. рис 5);
Используя журнал тахеометрической съемки (см. табл. 9), нанести на план пикеты и их отметки. На плане нарисовать береговые линии реки, линию обрыва и горизонтали (см. рис. 5);
Нанести точки береговых устоев и опор пролетных строений мостового перехода (см. табл. 11). Соединить их прямой линией, обозначив ось мостового перехода (см. рис. 5).
Для определения на местности точек береговых устоев и всех опор пролетных строений составить разбивочные чертежи, используя данные табл. 15. Начертить на ватмане направления прямой угловой засечки с того базиса, с которого продольные, поперечные и суммарные погрешности минимальны.
1. Написать заключение, в котором обосновать использование базиса для разбивки устоев и опор пролетных строений. Предложить метод контрольных измерений для определения правильности выноса на местность всех ключевых точек мостового перехода. На разбивочном чертеже для принятого метода контрольных измерений показать направления линий и значения откладываемых углов или значения расстояний.
Расчет предельных погрешностей разбивки устоев и опор мостового перехода
№ пп | Расчетные формулы | Устой М | Опора 1 | Опора 2 | ||||
Базис С1 | Базис С2 | Базис С1 | Базис С2 | Базис С1 | Базис С2 | |||
Исходные данные | ||||||||
Длина базиса, м | ||||||||
Проектные разбивочные углы: б° '" | ||||||||
в° '" | ||||||||
г° '" | ||||||||
Погрешность точки на местности:, м | ||||||||
Продольная погрешность базиса mc, м | ||||||||
Погрешность отложения углов и: « | ||||||||
Расчет предельных погрешностей | ||||||||
Влияние погрешности длины базиса | ||||||||
в поперечном напр.:, м | ||||||||
в продольном напр.:, м | ||||||||
Влияние погрешности отложения углов | ||||||||
В поперечном напр.:, м | ||||||||
В продольном напр.:, м | ||||||||
Суммарная погрешность | ||||||||
Поперечная:, м | ||||||||
Продольная:, м | ||||||||
Предельная:, м | ||||||||
Расчет предельных погрешностей разбивки устоев и опор мостового перехода
№ пп | Расчетные формулы | Устой N | Опора 3 | |||
Базис С1 | Базис С2 | Базис С1 | Базис С2 | |||
Исходные данные | ||||||
Длина базиса, м | ||||||
Проектные разбивочные углы: б° `" | ||||||
в° `" | ||||||
г° `" | ||||||
Погрешность фиксирования точки на местности:, м | ||||||
Продольная погрешность измерения длины базиса mc, м | ||||||
Погрешность отложения углов и: « | ||||||
Расчет предельных погрешностей | ||||||
Влияние погрешности длины базиса | ||||||
в поперечном направлении:, м | ||||||
в продольном направлении:, м | ||||||
Разбивочная ведомость
Устой № опоры Устой | Базис разбивки | Проектные расстояния, d | Разбивочные углы | Погрешности разбивки | |||||||
Обо-значение | длина, d, м | a, м | b, м | б ° '" | в ° '" | г ° '" | Попе-речная, Мз, м | Продольная, Мл, м | Суммарная, М, м | ||
геодезический мостовой точность измерение