Общие сведения о геодезических изысканиях трасс линейных сооружений

Трассой называется ось проектируемого сооружения линейного вида, обозначенная на местности или нанесенная на карте, фотоплане или цифровой модели местности. Основными элементами трассы являются план: — ее проекция на горизонтальную плоскость и продольный профиль — вертикальный разрез по проектируемой линии сооружения.

В плане трасса состоит из прямых участков разного направления, сопрягающихся между собой горизонтальными кривыми постоянного и переменного радиуса кривизны. В продольном профиле трасса состоит из линий различного уклона, соединяющихся между собой вертикальными круговыми кривыми. На ряде трасс (электропередач, канализации) горизонтальных и вертикальных кривых не проектируют.

При построении продольного профиля трассы вертикальный масштаб для наглядности делают в 10 раз крупнее горизонтального. Для характеристики местности в направлениях, перпендикулярных к трассе, составляют поперечные профили в одинаковом горизонтальном и вертикальном масштабах, например 1:100.

К трассе предъявляют определенные требования, которые устанавливаются в соответствии с техническими условиями на ее проектирование. Для дорожных трасс с твердым покрытием основными требованиями являются плавность и безопасность движения с расчетными скоростями. К трассам каналов и самотечных трубопроводов предъявляют требования по обеспечению требуемых уклонов с целью соблюдения проектных режимов их работы.

Наиболее полной по объему и одновременно наиболее типичной является программа геодезических работ применительно к дорожным изысканиям; сущность ее сводится к следующему.

Комплекс изыскательских работ по выбору трассы, согласно техническим и экономическим условиям, называется трассированием. Проектирование трассы по топокартам, планам, аэросъемочным материалам и цифровой модели местности называется камеральным трассированием. Перенос запроектированной трассы на местность, с уточнением ее положения и закрепления в натуре, называется полевым трассированием.

Камеральное трассирование дороги выполняется в следующем порядке. Вначале на карте мелкого масштаба намечают в первом приближении наиболее целесообразное направление дороги. За тем на планах более крупного масштаба (1:5000, 1:10 000) изучают возможные варианты трассы и выбирают оптимальный вариант.

Обычно трассу приходится проектировать, обходя различные препятствия — жилые кварталы и ценные земли, болота, обеспечивая мостовой переход в наиболее узком месте реки, уменьшая уклон дороги и т. п.

В процессе полевого трассирования утвержденный вариант трассы переносится на местность по координатам вершин углов поворота или по данным их привязки к местным предметам.

По трассе прокладывается теодолитный ход. Вдоль трассы разбивают пикетаж. Для чего от ее начального пункта, называемого нулевым пикетом, последовательно откладывают отрезки по 100 м. Концы каждого из них закрепляют деревянными кольями — пикетами, сокращенно обозначаемыми ПК0, ПК1, ПК2 и т. д. При таком счете номер пикета указывает расстояние в сотнях метров, пройденное от начала трассы.

Кроме того, кольями обозначаются точки перегиба скатов, т. е. точки, где меняется уклон местности, а также места пересечения трассы с реками, дорогами, подземными и наземными коммуникациями. Положение каждой из таких точек, называемых плюсовыми, определяется ее расстоянием от ближайшего младшего пикета.

Рис. 1. Пример пикетажного журнала

Для обеспечения плавного движения транспорта в местах поворота трассы ее смежные прямые участки сопрягаются кривыми, чаще всего круговыми, т. е. дугами окружностей определенного радиуса. При проходе трассы по косогору с поперечным уклоном более 0,200 на местности разбиваются перпендикулярные к трассе линии — поперечники. Длины поперечников назначаются в зависимости от ширины дороги. При разбивке поперечника закрепляют кольями его концы, точку пересечения с трассой, а также точки перегиба скатов. Одновременно с разбивкой пикетажа и кривых ведется съемка ситуации прилегающей к трассе местности в полосе шириной по 100 м с каждой стороны трассы. Результаты съемки заносятся в пикетажный журнал (рис. 1), в котором трасса изображается условно в выпрямленном виде, а углы поворота указываются стрелками. Пикетажный журнал ведется в крупном масштабе, например, 1:2000. В случае сложной ситуации и рельефа с большим количеством плюсовых точек применяют более крупный масштаб; для местности с однообразной ситуацией и слабо выраженным рельефом масштаб пикетажного журнала уменьшают.

На завершающем этапе изысканий производится техническое нивелирование трассы в прямом и обратном направлениях. В прямом ходе нивелируются пикеты, плюсовые точки, главные точки кривой и поперечники; в обратном ходе — только пикеты. Для этого нивелир устанавливают посередине между пикетами и берут отсчеты по черной и красной сторонам реек, стоящих на пикетах. Плюсовые точки, ось и концы поперечника, а также главные точки кривой нивелируют, отсчитывая только по черной стороне рейки. При нивелировании крутых скатов бывает невозможным сделать отсчеты по установленным на пикетах рейкам, так как визирный луч проходит или выше рейки, или ниже ее. В таких случаях для связи двух пикетов используют плюсовые точки либо выбирают одну или несколько вспомогательных точек, называемых иксовыми, и с их помощью передают отметку с заднего пикета на передний.

Необходимым условием полевого трассирования является привязка трассы к реперам государственного нивелирования. В этом случае допустимая невязка в превышениях вычисляется по формуле.

f_h = ±50 мм, где L — длина трассы в километрах.

По данным нивелирного и пикетажного журналов составляется продольный профиль трассы.

В связи с широким внедрением в геодезическое производство электронных методов измерения расстояний для стадии технического проекта предложен новый способ трассирования линейных сооружений, названный беспикетным.

По вынесенной на местность трассе сооружения прокладывается полигонометрический ход, в котором измеряются длины сторон и расстояния между створными знаками, расположенными по трассе через 500 м.

Затем по створу трассы нивелируются одни только створные точки и характерные точки рельефа; расстояние до последних определяют нитяным дальномером зрительной трубы нивелира. Положение и отметки стометровых пикетов определяют графически по профилю, построенному на основе нивелирования створных и плюсовых точек.

В настоящее время развитие аэрофотосъемки и методов ее обработки позволяет сократить сроки изыскательских работ в 2−3 раза. Такое повышение эффективности изысканий обеспечивается заменой полевого трассирования на первой стадии проектирования камеральным трассированием по аэроснимкам на стереоприборах. Используя пространственное изображение местности, на снимках стереопары намечают положение основных пунктов трассы, разбивают пикетаж, кривые, поперечники и определяют отметки всех точек трассы фотограмметрическим нивелированием.

геодезический теодолитный нивелирование пикетажный.