Предрасчёт точности проекта геодезических измерений для строительства мостового перехода

Самостоятельная работа №5

по  теме “Предрасчёт точности проекта геодезических измерений для строительства мостового перехода”.

Цель  работы: При выполнении расчётно-графической работы “Предрасчёт точности проекта геодезических измерений для строительства мостового перехода” уделяют большое внимание выполнению предрасчёта точности определения стороны мостовой триангуляции, совпадающей с осью мостового перехода и выполнению предрасчёта точности разбивочных работ. Для определения стороны мостовой триангуляции, совпадающей с осью моста, создают мостовую триангуляцию, есть в виде геодезического четырёхугольника, в котором измерена базисная линия и выполнены угловые измерения, определена длина мостового перехода. В ходе выполнения работы рассчитывают относительную среднюю квадратическую ошибку определения стороны сети, совпадающую с осью мостового перехода и рассчитывают общие средние квадратические погрешности разбивки положения для каждой мостовой опоры.

Обеспечение работы:

1. Исходные данные;
2. Вычислительная техника;
3. Чертёжные инструменты.

Контрольные вопросы:

1. Геодезические работы, выполняемые на мостовых переходах.
2. Съёмка мостового перехода.
3. Определение длины мостового перехода.
4. Мостовая разбивочная основа.

Ответы  на вопросы:

1. Проект мостового перехода разрабатывается на основе материалов комплексных изысканий, в процессе которых изучают топографические и инженерно-геологические условия района перехода, гидрологический режим реки.

В состав работ  при изысканиях больших мостовых переходов входят:

- Топографо-геодезические работы:

а) Трассирование  вариантов, выбор места перехода, закрепление;

б) Составление  ситуационного (генерального) плана  района перехода, съёмка детального плана с промерами глубин;

в) Определение  длины мостового перехода, привязка опор к пикетажу трассы;

г) Построение плановой разбивочной основы;

д) Создание высотной основы, передача высоты через водоток.

- Инженерно-геологические  изыскания:

а) Крупномасштабная инженерно-геологическая съёмка района перехода;

б) Детальная геологическая разведка места перехода, составление геологического профиля;

в) Разведка карьеров строительных материалов.

- Гидрометрические  измерения:

а) Определение  высот характерных уровней воды;

б) Измерение  скоростей течения, направления  струй;

в) Определение  живого сечения, уклонов, расходов водотока;

г) Наблюдения на морфометрических створах.

2. Для проектирования большого мостового перехода (длиной больше 100 м) составляют ситуационный план района перехода и детальный крупномасштабный план непосредственно участка строительства моста.

Ситуационный план служит основой для разработки генерального плана мостового перехода и его сопряжения с трассой, выбора схемы расположения регуляционных сооружений, гидрометрических и морфометрических створов, для производства инженерно-геологической съёмки. Этот план используют при составлении проекта организации строительных работ и проекта производства геодезических работ. Ситуационный план снимают в масштабе 1 : 5000 для средних рек (с шириной реки в межень до 500 м) и 1 : 10000 для больших рек.

Детальный план перехода необходим для составления рабочих чертежей мостовых сооружений и разработки проекта подходов трассы к мосту. Масштаб плана принимают 1 : 1000 с высотой сечения рельефа горизонталями 0,5 м при длине перехода до 300-500 м и 1 : 2000 с высотой сечения рельефа 1 м при большей длине. Детальный план является топографической основой рабочего проектирования сооружений мостового перехода, поэтому точность съёмки и геодезического обоснования должна соответствовать требованиям масштаба плана. Съёмка выполняется в той же системе координат и высот, которые были использованы при съёмке ситуационного плана. Промеры глубин выполняют зимой со льда, летом с лодки. В каждой промерной вертикали определяют: глубину реки, плавное положение вертикали, отметку уровня воды в момент промера. Глубину измеряют при помощи эхолота. Плановое положение промерных вертикалей определяют засечками с базиса, расположенного на берегу и привязанного к магистрали.

3. При проектировании мостового перехода необходимо знать расстояние между двумя исходными пунктами перехода, расположенными на противоположных берегах в незатопляемых местах. Это расстояние, называемое длиной мостового перехода, используется для аналитической привязки проекта мостовых сооружений к исходным пунктам и пикетажу трассы. Точность измерения в натуре длины (L) мостового перехода определяется необходимой точностью построения моста. Как известно, общая длина моста равна:

, где  – расчётная длина пролётного строения, - расстояние между осями опорных частей смежных пролётных строений, - расстояние от осей опорных частей до шкафных стенок береговых устоев, - число пролётов моста. 

4. В зависимости  от принятого способа разбивки опор и условий местности на мостовом переходе создают геодезическую сеть в виде триангуляции, линейно-угловых (базовых) треугольников, полигонометрии. При возможности разбивки опор по створу светодальномером в качестве основы служат исходные пункты продольной (главной) оси перехода.

Пункты мостовой основы закрепляют в геологически устойчивых местах, не затопляемых высокими паводковыми водами и удобных для производства работ.

Мостовая триангуляция.

Типовой фигурой  мостовой триангуляции является сдвоенный  геодезический четырёхугольник, в котором совместная сторона этих четырёхугольников совпадает с осью мостового перехода. Форма геодезического четырёхугольника выбирается из условия разбивки опор с пунктов мостовой триангуляции способом прямой засечки с максимально возможной точностью. Мостовая триангуляция уравнивается строгим способом и вычисляется как самостоятельная сеть. За начало координат обычно принимают один из исходных пунктов, а ось мостового перехода – за ось абсцисс.

Линейно-угловые  сети.

В связи с  внедрением в геодезическое производство точных светодальномеров для разбивки мостов предложены специальные линейно-угловые сети. Типовой фигурой таких сетей является так называемый базовый треугольник, в котором измерены четыре стороны и четыре угла. Береговые стороны и направления не измеряются. Обычно на мостовом переходе строят сдвоенный базовый треугольник, в котором средняя сторона 1-2 совмещена с продольной осью моста, стороны 3-4 и 5-6 служат базисами разбивки. Сети из базовых треугольников обладают рядом достоинств. Отсутствие направлений вдоль берегов позволяет измерять углы в примерно одинаковых внешних условиях и уменьшает влияние боковой рефракции. Взаимная видимость между пунктами сетей обеспечивается без постройки высоких знаков. При сравнительно небольшом объёме линейных и угловых измерений сеть обладает достаточной точностью и высокой маневренностью в сложных условиях местности.

Полигонометрия.

При строительстве  моста на сравнительно сухой пойме  или суходоле разбивочная сеть может  быть создана проложением ходов светодальномерной полигонометрии, опирающихся на исходные пункты мостового перехода. Продольные стороны 3-5 и 6-8 таких ходов проектируют параллельно оси перехода 1-2 и располагают от неё на расстоянии около 100 метров, чтобы пункты не попадали в зону строительных работ.

На большом  мостовом переходе, расположенном в  сложной широкой пойме, включающем несколько мостов через отдельные протоки, геодезическая разбивочная основа может строиться из сочетания триангуляционных, линейно-угловых и полигонометрических сетей.