Высотное обоснование трассы канала

Высотное основание в зоне канала создается для обеспечения топографических съемок крупных масштабов, перенесения проекта канала в натуру и непосредственного обслуживания строительных работ. При разбивочных работах особое значение придают соблюдению проектного уклона дна канала и элементов его поперечного сечения.

Класс нивелирования согласно инструкции назначается в зависимости от расстояния между исходными реперами: начальным и конечным. Так длины основных нивелирных ходов не должны превышать 75 км для III класса и 25 км для IV класса. Однако для назначения класса нивелирования одного этого условия недостаточно. Следует учитывать величину уклона дна канала, а также резервируемый правилами технической эксплуатации некоторый запас в глубине под днищем судна. Величина такого запаса назначается с учетом характера грунтов дна и откосов канала отношения глубины наполнения канала к осадке судна скорости движения судна и т. п. и обычно составляет величину от 0,15 до 0,30 м.

Расчетами установлено: чем больше уклон канала, тем меньшей точностью потребуется создавать высотное обоснование по трассе канала. Большие уклоны дна характеризуется и большими скоростями, что обеспечивает не заиляемость русла взвешенными наносами, но и вызывает опасность размыва ложа канала. При малых скоростях воды возможна заиление канала. Поэтому при гидравлических расчетах определяют наиболее выгодный уклон при котором допускаемая скорость отвечает заданному живому сечению канала. Такой уклон называют гидравлически наивыгоднейшим при заданной скорости. Практически надо знать такую скорость, а при малейшем ее увеличении — размываться.

Исследованиями проф. А. А. Угинчуса* установлено, что даже незначительное увеличение или уменьшение уклона дна канала вызовет большие изменения в объеме земляных работ по каналу в связи с изменением его поперечного сечения. Например повышение скорости воды в канале только на 6% вызывает увеличения уклона дна на 17% что приводит к необоснованному увеличению поперечного профиля канала т. е излишним объемам земляных работ. Поэтому оптимальная точность перенесения в натуру проектного уклона дна канала зависит от класса нивелирования по трассе канала.

Для расчета класса нивелирования по трассе канала можно использовать формулу вида:

где — относительная средняя квадратическая ошибка в уклоне дна канала; - относительная средняя квадратическая ошибка в определении скорости; - средняя квадратическая ошибка определения коэффициента шероховатости дна канала.

При значениях = 2,4% и = 5% будем имеет пологая, что относительная ошибка в уклоне одинаково с относительной ошибкой в превышении.

Однако при расчете следует иметь в виду некоторый запас точности учитывая то что магистральный нивелирный ход прокладывают за пределами строительной зоны канала. Для этого следует принять т. е точность магистрального нивелирного хода должна быть на ступень выше рабочего нивелирного хода. За расчетную единицу следует принимать один километр трассы канала.

Пример: для участка канала длиной в 1 км с уклонам дна i=0,966 (или h=96,6мм) определит класс нивелирного магистрального хода.

Средняя квадратическая ошибка нивелирования на 1 км составит mh =0,055×96,6=5,3 мм.

Ошибка в нивелирном ходе подсчитывается по известной формуле:

mh = з ,.

где nсредняя квадратическая ошибка 1 км нивелирного хода и L-длина нивелирного хода в км.

При L=1км mh= n = 5,3 мм что соответствует нивелированию III класса.

Техническое нивелирование.

Ходы технического нивелирования прокладывались между двумя исходными реперами в виде одиночных ходов или в виде систем ходов с одной или несколькими узловыми точками.

Проложение замкнутых ходов (опирающихся обоими концами на один и тот же исходный репер) разрешается только в исключительных случаях.

В сеть технического нивелирования должны быть включены все пункты плановых сетей сгущения (полигонометрии и триангуляции), не включенные в сеть нивелирования IV класса.

Длины ходов технического нивелирования определяются в зависимости от высоты сечения рельефа топографической съемки. Допустимые длины ходов приведены в табл. 4.

Для производства технического нивелирования используются нивелиры с увеличением зрительной трубы не менее 20Ч и ценой деления уровня не более 45? на 2 мм.

Нивелирные рейки должны иметь шашечный рисунок с сантиметровыми делениями.

Табл. 4.

Нивелирование выполняется в одном направлении. Отсчеты по рейке, установленной на нивелирный башмак, костыль или вбитый в землю кол, производятся по средней нити.

При нивелировании соблюдается следующий порядок работы на станции:

• 1) отсчеты по черной и красной сторонам задней рейки;
• 2) отсчеты по черной и красной сторонам передней рейки.

Расхождение значений превышения на станции, определенных по черным и красным сторонам реек, не должны превышать 5 мм.

Расстояния от прибора до реек определяются по крайним дальномерным нитям трубы. Нормальная длина визирного луча 120 м. При хороших условиях видимости и спокойных изображениях длину луча можно увеличить до 200 м.

Невязки нивелирных ходов или замкнутых полигонов должны быть не более 50 (мм) и 10 (мм) на местности со значительными углами наклона, когда число станций более 25 на 1 км хода, где L — длина хода (полигона) в км; n — число станций в ходе (полигоне).

В процессе технического нивелирования попутно нивелируются отдельные характерные точки местности, устойчивые по высоте объекты: крышки колодцев, головки рельсов на переездах, пикетажные столбы вдоль дорог, крупные валуны и т. д. Высоты указанных точек определяются как промежуточные при включении их в ход. Каждая промежуточная точка должна быть замаркирована или на нее должен быть составлен абрис с промерами до ближайших ориентиров. Особое внимание должно быть уделено определению урезов воды.