Элементы инженерно-геодезического проектирования для
реклама
• Лекция № 3 Геодезические работы при проектировании МНГП План • 1. Элементы инженерно-геодезического проектирования оси МНГП • 2. Расчёт горизонтальных и вертикальных кривых, составление продольного профиля • 3. Проект вертикальной планировки рельефа • 4. Геометрическое нивелирование для составления проекта • 5. Вертикальная планировка под горизонтальную площадку 1. Элементы инженерно-геодезического проектирования оси МНГП СНиП III-42-80* СНиП 2.05.06-85* • Проектирование оси магистрального трубопровода определяется рядом требований Магистральные трубопроводы укладывают в грунт на глубину не менее 0,8 (1,0) м до верха трубы В районах вечной мерзлоты, в болотистых и горных местах, на оползнях проектируют надземные магистральные трубопроводы на опорах Укрепление склонов Уклоны трубопровода проектируют преимущественно параллельно рельефу местности Кратчайшим расстоянием между точками А и В будет «воздушная» прямая АВ, соединяющая эти точки Длину Lф трассы находят из условий Каждая точка эллипса будет удалена от начальной и конечной точек трассы на расстояния, сумма которых есть постоянная величина, равная Малую ось эллипса находят по формуле где l - pасстояние между начальной и конечной точками по геодезической пpямой, км; Kp - коэффициент pазвития линии тpубопpовода. • Длину Lф трассы находят из условий , • где l - pасстояние между начальной и конечной точками по геодезической пpямой, км; • Kp - коэффициент pазвития линии тpубопpовода. • Каждая точка эллипса будет удалена от начальной и конечной точек трассы на расстояния, сумма которых есть постоянная величина, равная • Малую ось эллипса находят по формуле Коэффициент pазвития линии тpубопpовода Kp • где W ср.о - пpиведенные затpаты на 1 км тpубопpовода по геодезической пpямой между начальной и конечной точками с учетом пеpеходов чеpез пpепятствия; • W ср.н - пpиведенные затpаты на 1 км тpубопpовода по геодезической пpямой между начальной и конечной точками без затpат на пеpеходы чеpез естественные и искусственные пpепятствия. Расстояние от оси трубопровода до местных объектов (табл. 4 СНиП 2.05.06-85* ) • До дорог 1-3 категории – не менее 100 м • Угол пересечения трубопровода с железными и автомобильными дорогами должен быть, как правило, 90 (но не менее 60 ) • В местах пересечений магистральных трубопроводов с линиями электропередачи напряжением 110 кВ и выше должна предусматриваться только подземная прокладка трубопроводов под углом не менее 60. • Минимальное расстояние от ближайшего магистрального газопровода первого класса диаметром 1000 мм и более до границ проектной застройки городов …. в районах Западной Сибири и Крайнего Севера следует принимать не менее 700 м. и т.д. Прокладка подводных переходов должна предусматриваться с заглублением в дно пересекаемых водных преград. Величина заглубления устанавливается с учетом возможных деформаций русла и перспективных дноуглубительных работ • Профиль ПК0-20 DWF, ПК20-40 при переходе через водные преграды – не менее 0,5 м от уровня возможного размыва дна. Профиль трассы трубопровода следует принимать с учетом допустимого радиуса изгиба трубопровода рельефа русла реки и расчетной деформации (предельного профиля размыва) геологического строения дна и берегов необходимой пригрузки и способа укладки подводного трубопровода Повороты линейной части трубопровода в вертикальной и горизонтальной плоскостях выполняют упругим изгибом сваренной нитки трубопровода или монтажом криволинейных участков из гнутых отводов • Минимальный радиус изгиба трубопровода из условия прохождения очистных устройств должен составлять не менее пяти его диаметров Радиусы упругого изгиба трубопровода устанавливаются проектом. Минимальные допустимые радиусы изгиба принимаются в соответствии с табл. Диаметр трубопроводов, мм Минимально Диаметр допустимые трубопроводов, радиусы упругого мм изгиба трубопровода, м Минимально допустимые радиусы упругого изгиба трубопровода.м 1400 1400 600 600 1200 1200 500 500 1000 1000 400 400 800 800 300 300 700 700 200 200 Одинаковый угол поворота может быть обеспечен разными радиусами упругого изгиба • Для дорог проектирование оси сооружения определяется рядом условий, из которых основным является соблюдение установленных предельных для данного сооружения уклонов и баланса земляных работ, т. е. равенства объемов насыпей и выемок. 2. Расчёт горизонтальных и вертикальных кривых, составление продольного профиля Круговая кривая трассы – часть оси проектируемого сооружения, представляющая собой дугу окружности Главные точки кривой • А — начало кривой (НК), • С — конец кривой (КК) • В' — середина кривой (СК) • Тангенс кривой (АВ и ВС) – отрезок прямой, соединяющий вершину угла поворота трассы с началом или концом кривой • Расстояние Б от вершины В угла до середины В' кривой называется биссектрисой. • Длина кривой АВ'С обозначается буквой К • Разность Д между длиной двух тангенсов и длиной кривой называется домером Д • В — вершина угла поворота трассы • угол — угол поворота трассы • точка О — центр окружности с радиусом R • прямые ОА, ОВ' и ОС — радиусы R кривой • угол АОС при центре кривой - центральный угол = Величины , R - задают T, K, Б и Д — главные элементы круговой кривой вычисляют Д =2T — K Разбивку главных элементов кривых в поле, а также детальную разбивку кривых производят от вершин углов поворота. Величины , R, T, K, Б и Д — элементы круговой кривой Величины , R, T, K, Б и Д — элементы круговой кривой Расчёт вертикальных кривых 3. Проект вертикальной планировки рельефа 02.12.2013 39 Вертикальная планировка под горизонтальую площадку под наклонную площадку • Преобразование естественного рельефа на территории стройплощадки в поверхность, удовлетворяющую техническим требованиям данного сооружения вертикальной планировкой. Основой для составления проекта вертикальной планировки служат топографические планы местности в масштабах 1:1000 – 1:500, полученные в результате геометрического нивелирования поверхности. 02.12.2013 40 • Проектная поверхность строительных площадок изображается на специальном плане, называемом планом организации рельефа (план земляных масс), и изображается выписываемыми на всей планируемой площади проектными отметками. 02.12.2013 41 Обустройство Столбового нефтегазового месторождения. Куст скважин. План земляных масс 02.12.2013 42 Обустройство ОбустройствоСтолбового Столбовогонефтегазового нефтегазового месторождения. месторождения.Куст Кустскважин. скважин.План Планземляных земляныхмасс масс 02.12.2013 43 Обустройство ОбустройствоСтолбового Столбовогонефтегазового нефтегазового месторождения. месторождения.Куст Кустскважин. скважин.План Планземляных земляныхмасс масс 02.12.2013 44 ОбустройствоСтолбового Столбовогонефтегазового нефтегазового Обустройство месторождения.Куст Кустскважин. скважин.План Планземляных земляныхмасс масс месторождения. 02.12.2013 45 ОбустройствоСтолбового Столбовогонефтегазового нефтегазового Обустройство УПН месторождения. месторождения. Куст скважин. План земляных масс 02.12.2013 46 Вертикальная планировка под горизонтальую площадку под наклонную площадку • Преобразование естественного рельефа на территории стройплощадки в поверхность, удовлетворяющую техническим требованиям данного сооружения вертикальной планировкой. Основой для составления проекта вертикальной планировки служат топографические планы местности в масштабах 1:1000 – 1:500, полученные в результате геометрического нивелирования поверхности. 02.12.2013 47 4. Геометрическое нивелирование для составления проекта 02.12.2013 48 В зависимости от назначения съемок и условий местности могут быть использованы способ поперечников параллельных линий полигонов квадратов 02.12.2013 49 Способ поперечников к магистральному ходу • наиболее часто ис­пользуют при съемке притрассовой полосы вдоль трасс автомобильных дорог, каналов и других линейных объектов. Планово-высотным обосно­ванием в этом случае является трасса линейного объекта (т. е. теодолит­но-нивелирный ход). 02.12.2013 50 Съемку притрассовой полосы нивелированием по поперечникам осуществляют в такой последовательности • • • • В данной точке прямолинейного участка трассы восстанавливают прямой угол (ПК 21+50) обозначают характерные точки местности на поперечнике (Л + 3,5, Л + 6,0, П + 3,5, П + 6,0 П + 8,4 и т. д.); устанавливают нивелир вблизи снимаемого поперечника, берут отсчет на точку трассы, в которой разбит поперечник, и определяют горизонт прибора; берут последовательно отсчеты на все точки влево и вправо от трассы, высоты точек поперечника определяют через известный горизонт прибора. 02.12.2013 52 Способ параллельных линий • применяют при равнинном рельефе в открытой или закрытой мест­ности. 02.12.2013 53 Способ полигонов • применяется на открытой местности с ярко выраженным рельефом 02.12.2013 54 Способ нивелирования по квадратам • применяют при топографической съемке открытых участков местности со спокойным рельефом в крупных масштабах (1:500– 1:5000) с малой (0,1–0,5 м) высотой сечения рельефа с целью составления проекта вертикальной планировки и подсчета объемов земляных работ. Характер рельефа Сложность и назначение строящегося сооружения 02.12.2013 10100 м Точность изображения рельефа 55 Состав работ при нивелировании площади по квадратам следующий: рекогносцировка участка; построение на местности основных квадратов или прямоугольников с их проектным ориентированием; построение заполняющих квадратов; передача отметки на вершину одного из квад­ратов или отдельно на закрепленную точку; нивелирование вершин всех квадратов; обработка результатов измерений и построение рельефа; нанесение ситуации (при необходимости) и составление плана. 02.12.2013 56 В зависимости от размеров снимаемой площади может быть выполнена непосредственная разбивка, а затем привязка сети квадратов, либо может быть выполнена разбивка с теодолитного хода. Построение сети квадратов Непосредственная разбивка 02.12.2013 Разбивка с теодолитного хода 57 Порядок работ при построении сетки вдоль границы снимаемого участка на местности закрепляют опорную линию АВ и на ней откладывают мерной лентой длины сторон квадратов (1-2, ..., 5-6). в точках А и В последовательно устанавливают теодолит и восстанавливают перпендикуляры АС и BD к линии АВ. Вершины полигона ABDC и точки на его сторонах закрепляют грунтовыми реперами. На перпендикулярах к линии CD также откладывают длины сторон квадратов. Разбивка квадратов внутри полигона выполняется по створам линий 1–1, 2–2, ..., 5–5. Контроль разбивки выполняется вешением точек по перпендикулярным створам а–а, б–б, в–в. Вершины квадратов (пикеты) закрепляют колышками. 02.12.2013 58 Нивелирование по квадратам – 1 случай 02.12.2013 59 Порядок работы 1. Определение разностей горизонтов на смежных станциях а. снимают отсчёты m1 и m2 б. вычисляют разность отсчётов со станций III и IV по рейке, поставленной в точке Г1 в. снимают отсчёты n1 и n2 г. вычисляют 02.12.2013 60 д. Считают среднюю разность 2. Подсчёт и распределение невязки 3. Определяют горизонты инструментов, исходя из соотношения 02.12.2013 61 вычисляют отметки вершин квадратов • где а – отсчёт по рейке 02.12.2013 62 При небольших (10-20 м) размерах сторон квадратов с одной станции нивелируют несколько квадратов. 02.12.2013 63 Топографический план промплощадки предприятия 02.12.2013 64 3. Вертикальная планировка под горизонтальную площадку 02.12.2013 65 02.12.2013 66 Н ПP Н I 2 Н II 3 Н III 4 H IV 4n Условие нулевого баланса земляных работ обеспечивается созданием горизонтальной площадки с проектной отметкой 02.12.2013 67 ; ; • По проектной отметке Н ПP и значениям фактических отметок вершин рассчитывают рабочие отметки: h1 раб h2 раб hn 02.12.2013 H пр H1 H пр H 2 раб H nр H n . 68 • Смешанный (переходный) 02.12.2013 69 • Квадраты сетки, имеющие в своих вершинах рабочие отметки одного знака, называются однородными или непереходными, а разных знаков – переходными или смешанными 02.12.2013 70 На сторонах переходных квадратов между вершинами, имеющими рабочие отметки с разными знаками 02.12.2013 находят положение точек нулевых работ 71 Подсчёт объёмов земляных работ способ призм • В однородных квадратах объем четырехгранной призмы определяется по формуле • где S – площадь основания призмы (квадрата) 02.12.2013 72 . . 02.12.2013 73 Расчёт через полные стороны квадратов 02.12.2013 74 ; 02.12.2013 75 для частного случая h2=0 ; 02.12.2013 76 02.12.2013 77 ; 02.12.2013 78 02.12.2013 79 Для составлении плана строят сетку квадратов, чаще всего в масштабе 1:2000, выписывают на план высоты всех точек с округлением до 0,01 м, интерполируют и проводят горизонтали через 0,5 м и оформляют план Интерполирование горизонталей состоит в нахождении места, где искомая горизонталь пересекает линию между точками с известными высотами. При этом имеется в виду, что линия профиля между этими точками является прямой, т. е. уклон линии на каждом ее отрезке не изменяется. 02.12.2013 80 02.12.2013 81 Следовательно, горизонталь с высотой 72,5 м проходит на расстоянии 17,8 м от точки 7д и на расстоянии 22,2 м от точки 8г. Отложив одно из этих расстояний от соответствующей точки, получаем по­ложение горизонтали. 02.12.2013 82 02.12.2013 83 5. Вертикальная планировка под наклонную площадку 02.12.2013 84 Исходные данные проектная отметка опорной точки М фактически е отметки вершин квадратов проектные уклоны по взаимно перпендику лярным сторонам квадратов Проект 1:500 02.12.2013 85 Связь между проектными отметками точек наклонной проектной плоскости и опорной точки М H n H M i1S1 i2 S 2 • где и – расстояния по сторонам квадратов от опорной до искомой точки • проектные превышения по сторонам квадрата h1 i1 d ; h2 i2 d , где d – длина стороны квадрата. 02.12.2013 86 • Далее по отметке опорной точки М и рассчитанным превышениям находят проектные отметки вершин квадратов по контуру сетки, а затем – вершин квадратов внутри контура. Такая последовательность обеспечивает надежный контроль вычислений. 02.12.2013 87 Проектирование наклонной плоскости 02.12.2013 88 02.12.2013 89
