Инженерно-геодезические изыскания, выполненные для цели сопровождения строительства автомобильной дороги

Трассирование – решение экономической задачи по нахождению оптимального положения оси линейного сооружения между заданными точками на участке местности при заданных параметрах поверхности земли, инженерно-геологических, гидрологических, природоохранных и других условий и показателей территории [1]. Автомобильные дороги относятся к системам жизнеобеспечения области и имеют большое значение для ее социального и экономического развития. Принимая важность развития сети автомобильных дорог в области со стороны администрации Омской области и ГП Омской области "Горьковское дорожное ремонтно - строительное управление" выделяются средства на строительство, реконструкцию дорог, их ремонт и содержание. Рассмотрим комплекс инженерно - геодезических изысканий, выполненных для целей сопровождения строительства автомобильной дороги. Объект строительства – автомобильная дорога Богданово – Новопокровка, Новопокровского сельского поселения Горьковского района Омской области. Общая протяженность дороги – 5 км. Высотная привязка выполнена от пунктов ГГС, имеющих высоты нивелирования IV класса (1 репер на километр хода), вычислены проектные отметки пикетов, выполнена детальная разбивка кривых и составлен план местности в масштабе 1:5000 [3].

В ходе полевых работ использовался теодолит 4Т30П, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов, проложения теодолитных ходов [4]. Технические характеристики прибора представлены в табл. 1.

Таблица 1

Технические характеристики теодолита 4Т30

Средняя квадратичная погрешность измерения горизонтального угла	30″
Средняя квадратичная погрешность измерения вертикального угла	1ʹ
Увеличение зрительной трубы, крат	20х
Коэффициент нитяного дальномера	100
Цена деления лимбов	1º

Рис. 2. Внешний вид теодолита 4Т30П.

Для нивелирования трассы использовался оптический нивелир CST/Berger SAL 32 ND. Технические характеристики прибора представлены в табл. 2.

Таблица 2 Технические характеристики оптического нивелира CST/Berger SAL 32 ND

Точность определения превышения

Увеличение

4 мм (СКП на

1 км двойного хода) 32X

Максимальное фокусное расстояние Изображение

Цена деления горизонтального круга Диапазон работы компенсатора Масса

1,7 м Прямое 1° 15' 1,8 кг

Рис. 3.    Внешний вид оптического нивелира

CST/Berger SAL 32 ND.

В комплекте с нивелиром использовалась телескопическая алюминиевая пятиметровая рейка VEGA TS5M. Миллиметровая шкала на обратной стороне расширяет возможности использования рейки, а небольшой размер и вес делают ее удобной и мобильной [2]. Линейные измерения проводились рулеткой SPARTA. Первым видом работ при сопровождении строительства автомобильной дороги является рекогносцировка трассы. Трассой называется ось линейногоо сооружения, обозначенная на местности или нанесенная на карту. Комплекс инженерно-геодезических работ по изысканию трассы называется трассированием. Привязка трассы к пунктам опорной геодезической сети производится для определения общегосударственных координат точек и дирекционных углов линий трассы. Расстояние по трассе между привязанными точками определяется техническими условиями и может быть от 1 до 20 км... Результаты привязки дают возможность определить плановое положение трассы и иметь данные для надежного контроля полевых измерений. Одновременно с измерением длин линий в прямом направлении через каждые 100 метров по оси трассы закрепляют пикеты с одновременным ведением пикетажного журнала. Пикетом (ПК) называется расстояние на местности, равное 100 м по горизонтальному проложению. Кроме пикетов по оси трассы обозначают еще характерные точки, а именно: перегибы поверхности земли, урезы воды, пересечение трассы линиями связи, ЛЭП, с другими дорогами, начало и конец криволинейных участков и т. д. В этих точках, называемых плюсовыми (промежуточными), на сторожках пишут номер предыдущего пикета и расстояние от него до плюсовой точки. Пикетаж разбивается от начала трассы (ПК0), контролем правильности разбивки пикетажа является совпадение конца разбивки пикетажа на местности с проектным положением конца трассы. Разбивка пикетажа вблизи углов поворота имеет свою специфику, необходимо, чтобы ПК в плановом положении находились на кривых. Их выносят с прямоугольных отрезков тангенсов на кривые. Необходимость выноса ПК обусловлена тем, что нивелирование трассы выполняется с целью составления ее профиля, для проектирования сооружения в высотном отношении и определении объемов земляных работ. Поэтому должны быть получены высоты поверхности земли, где пройдет ось будущего сооружения. Задача решается с применением способа прямоугольных координат. Но перед выносом пикетов на кривую, необходимо определить главные точки кривой на местности: начало круговой кривой (НКК) и конец круговой кривой (ККК).

Главные элементы кривой: начало круговой кривой (НКК), середина круговой кривой (СКК), конец круговой кривой (ККК), угол поворота ( ф ), радиус кривой (R), тангенс (Т), длина кривой (К), биссектриса (Б), и домер (Д). Эти элементы можно вычислить, имея значения угла поворота и радиуса кривой по формулам:

T = R • tg —

где Т - тангенс, ф - угол поворота, R - радиус кривой.

_к_ ^R—

180 °

где К – длина кривой,

Б = — cos —

—

R

где Б – биссектриса

<р-50*00' R-ЮООм

/К

W

1=466,31 К-872.66

Д=53,36 6-103.38

М 89... 14*25,00

83 Т	14 *25/70 4*66,31	14*25,00 4*66.31	89 Г
НК	9*56,69	18*91,31	Z
к	8 ♦ 72,66	0*59,96	Д
кк	18*31,35	18*31,35	КК

(контроль)

а)

R=1000m коарбинатй

К-к у

0.05 1,-Зв 0,05 2,08 0.05 2,11

‘6^72 *13,25 0.74 13.42 0.75 13,58

Рис. 4 Главные элементы кривой: а) и схема выноса главных элементов кривой способом прямоугольных коорди-

нат б).

Д=2T-K(4)

где Д – домер

Вычисление элементов кривой производят по формулам:

НК = ВУ – Т(5)

КК = НК + К(6)

СК = НК + К/2(7)

После полной разбивки ПК, определению всех главных точек кривой приступают к нивелированию трассы. Нивелирование проводится по трем точкам через каждые 20 м по левой и правой кромках, а также оси дороги. Выполняется методом из середины, с контролем на станции [4]. Для контроля и повышения точности, трассу нивелируют в прямом и обратном направлениях. При нивелировании пикеты является связующими точками, а плюсовые точки - промежуточными. При нивелировании на крутом склоне, когда визирный луч «бьет» в землю или идет выше рейки, делают одну или несколько (в зависимости от ситуации) дополнительных точек, которые называются иксовыми. Для того, чтобы получить поперечный профиль местности, выполняют нивелирование перпендикулярно продольному направлению трассы, обычно поперечники нивелируются, как промежуточные точки. Превышение между связующими точками определяется, как разность отсчетов по задней и передней сторонам реек. Высота промежуточных точек и точек на поперечнике определяется с помощью горизонта прибора (ГП). После выполнения всех полевых работ или в их процессе, приступают к обработке полевых материалов, которая включает в себя вычисление высот на связующих, промежуточных и дополнительных точках. Допустимая невязка нивелирного хода вычисляется по формуле:

fдоп= 50мм√L     (8)

где L – длина хода, выраженная в километрах.

Нивелирование трассы выполняется с контролем после каждого слоя (грунт, песок, щебень) в соответствии с проектом (рис. 5). Автомобильные дороги являются важнейшей составляющей транс- портной инфраструктуры. Комплекс выполненных инженерно-геодезических изысканий по полноте, содержанию и точности соответствует нормативным документам, требованиям заказчика, техническому заданию [5].

Рис. 5 . Продольный профиль трассы (проект).

Автомобильные дороги – жизненно важные артерии, без развития которых невозможен подъем экономики области, а, следовательно, успешное осуществление экономических реформ.