Инженерно-геодезические изыскания для проектирования автомобильной дороги, М52 Чуйский тракт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

 Федеральное государственное  бюджетное общеобразовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ   АКАДЕМИЯ»

(ВГБОУ ВПО «СГГА»)

                                                                                УТВЕРЖДАЮ 

Зав. кафедрой _______________

     _____________________(ФИО)

“ ____ ”_____________ 2014 г.

ЗАДАНИЕ

НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИКАЦИОННУЮ РАБОТУ

в форме дипломной работы

 

Студенту___Салтыкову Сергей Сергеевичу   ____________________________________

Группа________________________Институт    ФГБОУ   ВПО «СГГА»__________________

Направление (специальность):      ______________________________________________

                                                                                                                                            (код, наименование)

Код  квалификации_____65_____Степень или квалификация:___инженер_____

Тема ВКР: «инженерно-геодэзические изыскания для проектирования автомобильной дороги, М52 ЧУЙСКИЙ ТРАКТ »

Руководитель:  И.О. Сучков_____________________________________________

Ученое звание, ученая степень руководителя:  ___________________________

Место работы, должность руководителя:  ФГБОУ   ВПО «СГГА» ______________________________________________________________________

Срок сдачи полностью оформленного задания на кафедру___________________________

Задание на ВКР (перечень рассматриваемых вопросов):

1) Недвижимое имущество  учреждения.

2) Обязательность регистрации  прав.

3) Подготовка документов  для государственной регистрации  прав на земельные участки.

Вопросы экономики:

1) Порядок определения  стоимости  кадастровых работ  на примере города Кемерово.

Вопросы безопасности жизнедеятельности:

1) Ответственность  за нарушение законодательства  по охране труда;

2) Потенциально возможные  чрезвычайные ситуации в регионе.

Исходные данные к ВКР: Федеральные законы РФ, Федеральные целевые программы, Постановления правительства, Земельный, Гражданский, Жилищный кодексы  РФ.

По вопросам БЖД*  П.В. Мучин, ГОУ   ВПО «СГГА», кафедра БЖД

                                                                   (ФИО, место работы и должность)

ГРАФИК ВЫПОЛНЕНИЯ ВКР

№ этапа	Этапы ВКР	Срок исполнения
1	Начало выполнения ВКР
2	Подбор литературы и исходных материалов
3	Выполнение исследовательских, экспериментальных, расчетных работ (нужное подчеркнуть)
4	Выполнение графических (иллюстративных) работ
5	Текстовая часть ВКР:
	Раздел 1. Недвижимое имущество учреждений. Обязательность регистрации прав.
	Раздел 2. Подготовка документов для государственной регистрации прав на земельные участки.
	Раздел 3. Экономические расчеты
	Раздел 4. Безопасность жизнедеятельности
6	Первый просмотр руководителем
7	Второй просмотр руководителем
8	Срок сдачи ВКР на кафедру

 

 

“___”____________ 2014__ г.   Руководитель___________ И.О.Сучков

                                                                                                        (ФИО, подпись)

 

Консультанты________________________________________А.С. Батурин

  

                                                                                                     (ФИО, подпись)

 

 

Задание принял к исполнению и с графиком согласен _______________ С.С.Салтыков

                                                                             (подпись студента)

 

Содержание

1 Инженерно-геодезические изыскания для проектирования автомобильных дорог………………………………………….…………..……...5

           1.1 Общие сведения об автомобильных дорогах……..……………...…..5

1.2 Проектирование автодорог ……………………………………….…...9

1.3 Инженерно-геодезические изыскания…….……………………..…..21

2 Комплекс геодезических  работ для проектирования автомобильной  дороги М52…………...………………………………………………………......27

2.1 Общие сведения об  объекте………………………………………….27

2.1.1 Географические и климатические  условия района работ………27

2.1.2 Технические характеристики  объекта……………………………28

2.2 Современное геодезическое оборудование………………32

2.2.1 Электронные тахеометры………………………………………….32

2.2.2 Оптические нивелиры…………………………………..………….35

2.2.3 Система автоматизированного  проектирования  AutoCAD……..36

2.3 Создание геодезического обоснования на территории райлна работ………………………………………………………………38

2.3.1 Классификация и характеристика  геодезической сети сгущения.38

2.3.2 Триангуляция 1 и 2 разрядов…………………………………...…..40

2.3.3 Метод полигонометрии…………………………………………….45

2.3.4 Съемочная  геодезическая сеть……………………………………..48

2.4 Разбивочные работы………………………………………………….53

2.4.1 Восстановление трассы…………………………………………….53

2.4.2 Разбивка земляного  полотна и проезжей части………………….56

2.4.3 Контроль возведения  насыпи и разработки выемки……………..59

2.4.4 Разбивочные работы  при устройстве дорожной одежды………..60

2.4.5 Разбивка малых искусственных  сооружений…………………….61

2.4.6 Исполнительные съемки…………………………………………..65

3 Вопросы экономики и безопасности жизнедеятельности…………..67

3.2 Расчет сметной стоимости……………………………………………67

3.3 Охрана труда при строительстве и реконструкции автомобильных дорог……………………………………………………69

3.4 Техника безопасности при проведении полевых геодезических работ………………………………………………………………………………72

Список ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………...78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Инженерно-геодезические  изыскания для проектирования  автомобильных дорог

1. Общие сведения об автомобильных дорогах

Автомобильная дорога- инженерное сооружение, предназначенное для движения автомобилей. Основными элементами являются: земляное полотно, дорожная одежда, проезжая часть, обочина, искусственные и линейные сооружения и все виды обстановки.Земляное полотно состоит из: верхней части (рабочего слоя); тела насыпи (с откосными частями) ; основания насыпи; основания выемки; откосных частей выемки; устройств для поверхностного водоотвода в виде канав; устройств для понижения или отвода грунтовых вод (дренажа) ; поддерживающих и защитных геотехнических устройств и конструкций, предназначенных для защиты земляного полотна от опасных геологических процессов (эрозии, абразии, селей, лавин, оползней и т. п.).

К основным элементам автомобильных дорог относятся: полоса отвода, земляное полотно, проезжая часть, обочины, боковые канавы, или кюветы 1 (рис. 1.1).

a

Рис. 1.1. Основные элементы дороги: 
а — без разделительной полосы; б — с разделительной полосой

Полоса отвода — полоса местности, на которой размещена дорога, возведены вспомогательные сооружения, построены служебные здания и созданы придорожные насаждения.

Земляное полотно предназначено для устройства проезжей части, обочин и боковых устройств для водоотвода.

Конструкция земляного полотна и его элементы представлены на рис. 1.2.

Проезжая часть — полоса, по которой перемещаются транспортные средства. Для отвода талых и дождевых вод проезжую часть дороги устраивают выпуклого очертания. На проезжей части устраивают дорожную одежду, которая состоит из покрытия, основания и подстилающего слоя.

Обочины (грунтовые или укрепленные) предназначаются для кратковременной стоянки транспортных средств и временного складирования различных материалов при выполнении дорожно-ремонтных работ. На дорогах с интенсивным движением (I, II и IIIкатегорий), а также в пределах населенных пунктов (включая дороги IV и V категорий) обочины укрепляют щебнем, гравием, песком.

Линия сопряжения поверхностей обочин и откоса насыпи образует бровку земляного полотна.

Рис. 1.2. Конструкция земляного полотна дороги и его элементы: 
а —в насыпи; б — в выемке

Боковые устройства для водоотвода, или кюветы, предназначаются для удаления талых вод, а также для осушения земляного полотна. При высоких насыпях кюветы не устраивают. В поперечном разрезе кюветы устраивают треугольного или трапецеидального сечения. Уклоны внутренних откосовкак для треугольных, так и для трапецеидальных кюветов устраивают 1:3, а наружных откосов — 1:1,5.

При сооружении земляного полотна для устройства насыпей небольшой высоты (до 0,6 м) достаточно грунта, получаемого за счет уширения боковых канав. При большей высоте насыпей (свыше 0,6 м) грунт берут из закладываемых по обеим сторонам земляного полотна резервов. Для устройства высоких насыпей резервы закладывают в стороне от выемки.

Полоса, находящаяся между смежными откосами насыпи и откосами резерва, называется бермой. По ширине берма должна быть не менее 2,0 м и иметь небольшой уклон в сторону от насыпи.

При устройстве земляного полотна в выемке разрабатываемый грунт используют для сооружения насыпей из близлежащих участков дороги или заполнения пониженных участков местности, по которым прокладывают дорогу. При избытке грунта его укладывают на обрез дороги параллельно бровке выемки — в кавальеры 9. Высота кавальеров не должна превышать 3 м, а расстояние их от внешней бровки выемки должно быть не менее 3,0 м.

Во избежание попадания в выемку паводковой воды или воды от таяния снега между кавальером и откосом отсыпают вал из грунта, называемый банкетом 11. Кроме того, при наличии больших уклонов сооружаемого дорожного полотна устраивают нагорные водоотводные канавы 10, ограждающие полотно дороги от притока воды с вышерасположенных участков.

При разработке проекта дороги составляют ее план, продольный и поперечный профили.

Положение оси дороги на местности называют трассой, которая складывается из прямолинейных и криволинейных участков.

Расположение дороги в плане характеризуется специальным документом — планом трассы. Продольный профиль дороги является как бы ее проекцией на вертикальную плоскость, проходящую через ось дороги.

 В соответствии со  СНиП 2.05.02-85 автомобильные дороги  по значению в общей транспортной  сети страны и размерам расчетной  интенсивности движения (авт./сут), приведенной  к легковому автомобилю, подразделяют  на пять категорий. За расчетную  интенсивность движения принята  среднегодовая суточная интенсивность (суммарная в обоих направлениях).

К I категории отнесены магистральные автомобильные дороги общегосударственного значения, в том числе для международного сообщения, подъезды от крупных городов к аэропортам, речным и морским портам интенсивностью движения более 14 000 авт./сут.

Ко II категории отнесены дороги общегосударственного значения (не отнесенные к I категории), республиканского, областного (краевого) значения с интенсивностью движения от 6 000 до 14 000 авт./сут.

К III категории отнесены дороги общегосударственного, республиканского, областного (краевого) значения (не отнесенные к I и II категориям), дороги местного значения в качестве подъездов к населенным пунктам, железнодорожным узлам, речным, морским портам, местам массового отдыха населения, подъездные дороги к предредприятиям с интенсивностью движения от 2 000 до 6 000 авт./сут.

К IV категории отнесены автомобильные дороги республиканского, областного (краевого) и местного значения (не отнесенные к I, II и III категориям), подъездные дороги общей сети, дороги промышленных предприятий, крупных строительных объектов, сельскохозяйственных предприятий с интенсивностью движения от 200 до 2 000 авт./сут.

К V категории отнесены автомобильные дороги местного значения (не отнесенные к III и IV категориям), внутрипромысловые дороги и подъезды, постоянные внутренние дороги сельскохозяйственных предприятий, служебные и патрульные дороги с интенсивностью движения до 200 авт./сут.

       Автомобильные  дороги являются одним из наиболее  важных элементов всей транспортной  системы страны. Они почти полностью обеспечивают перевозку автомобильным транспортом продукции сельскохозяйственного производства и в значительной степени грузов различных отраслей промышленности. Автомобильный транспорт перевозит значительно больше грузов и пассажиров, чем другие виды транспорта. Создание в нашей стране разветвленной сети автомобильных дорог и непрерывный рост автомобильного парка вызывают необходимость расширения строительства новых и реконструкции существующих пересечений и примыканий автомобильных дорог, обеспечивающих достаточную пропускную способность, удобство и безопасность движения.

 

2.  Проектирование автодорог

 

Для составления проекта необходимо знать точное расположение будущей трассы на местности, иметь ее профиль, знать геологические и гидрологические условия по трассе, особенно на неблагоприятных участках (овраги, карсты, оползни, болота). Кроме того, надо выявить и изучить места для добычи строительных материалов – песка, гравия, камня. Все эти сведения и материалы получают в результате инженерных изысканий дороги.

Составление технического проекта начинают с камеральных работ: для проектирования используют топографические карты:

- масштабов 1:10 000 – 1:25 000 – в равнинных  районах; 

-      1:5000 – 1:10 000 – в холмистой местности;

-      1:2000 – в горной местности.

На карте выбирают наилучшее положение трассы, выполняют подсчет объема земляных работ по насыпям и выемкам. Путем полевого обследования камеральный вариант уточняется и производится окончательная укладка отдельных ее участков на местности.

При перенесении проекта трассы с плана или карты в натуру выполняют следующие геодезические работы:

-      детальная рекогносцировка местности;

-      определение в натуре положения углов поворота трассы;

-      вешение линий;

-      измерение углов и сторон хода;

-      разбивка пикетажа и поперечников;

-      нивелирование, закрепление трассы;

-      крупномасштабная съемка переходов, пересечений, примыканий, мест со сложным рельефом.

На основании подробных полевых изысканий составляют проект трассы, состоящий из рабочих чертежей, пояснительной записки с обоснованиями, расчетами, ведомостями объемов работ, документами согласований, геодезическими данными и других смет.

Данные разбивки заносят в пикетажную книжку (трасса шириной 20-40 м). В пикетажном журнале фиксируют вершины углов поворота оси трассы, измеренные значения углов и элементы кривых по трассе.

 

 

Рис. 1 Разбивка главных точек  круговой кривой:

R- радиус кривой;                                                ВУ – вершина угла;

НК – начало кривой;                                           Т – тангенс;

СК – середина кривой;                                        Б – биссектриса;

КК – конец кривой;                                             j – угол поворота трассы

Д = 2Т – К – домер;.

 

В местах поворота трассы производят разбивку закруглений

R- радиус кривой;                                                ВУ – вершина угла;

НК – начало кривой;                                           Т – тангенс;

СК – середина кривой;                                        Б – биссектриса;

КК – конец кривой;                                             j – угол поворота трассы

Д = 2Т – К – домер;.

 

В местах поворота трассы производят разбивку закруглений

При предварительных изысканиях на местности закрепляют ВУ, НК, СК, КК. Для этого необходимо знать элементы круговой кривой.

Элементы круговой кривой вычисляются по формулам:

T=Rtg

 

 

 

При окончательных изысканиях производится детальная разбивка кривой.

Детальная разбивка кривых

1. Способ прямоугольных координат (в открытой местности при больших радиусах R).

Рис. 2. Способ прямоугольных координат

Кривая разбивается на равные части через k = 1; 5; 10; 20; … м. Для построения точек на местности  по значению длины дуги k вычисляется угол  ,по значению b вычисляются координаты точек 1, 2, 3 и т.д. по формулам:

Х1 = Rsinb,        У1 = 

Х2 = Rsin2b,      У2 =  

На местности для построения т. 1 отрезок Х1 откладывают  от НК по линии тангенсов, по перпендикуляру - У1. Для построения т. 2 отрезок Х2 откладывают  от НК по линии тангенсов, по перпендикуляру - У2.

Более точно положение т. 1 получают откладыванием отрезка k по линии тангенсов и назад отступают на величину k – х1, т. 2 откладыванием отрезка 2k по линии тангенсов и назад отступают на величину 2k – х2 и т.д.

 

       2. Способ продолженных  хорд (в стесненных условиях при 200 £ R £300 м).

Шаг разбивки кривой а. По значению а и радиусу R вычисляют координаты т. 1

Для построения т. 1 (рис. 3)  по линии тангенсов на местности откладывают от НК отрезок х1, а по перпендикуляру - у1. Для построения т. 2 соединяют НК, т. 1 и далее в створе откладывают отрезок а. Получают вспомогательную т. 2¢. Из т. 2¢ отрезком, равным b, а из т. 1 отрезком, равным а, получают т. 2. Для построения т. 3 соединяют т. 1, т. 2 и далее в створе откладывают отрезок а. Получают вспомогательную т.3¢. Из т. 3¢ отрезком, равным b, а из т. 2 отрезком, равным а, получают т. 3.

 

 

          

 

Рис. 3. Способ продолженных хорд

3. Способ углов (в любых условиях, при любых R)

Угол  вычисляют по формуле  sin =                                                        

 

Для построения т. 1 (рис. 4) теодолитом от линии тангенсов строят угол , откладывают хорду а.  Для построения т. 2 теодолитом от линии тангенсов строят угол 2, из т. 1 делают засечку отрезком, равным а, на построенном луче угла.

 

 

 

 

Рис. 4. Способ углов

Нивелирование трассы

Рис. 6. Нивелирование трассы: с – связующие точки; п – промежуточные точки

По пикетным точкам и поперечникам, а также по установленным вдоль трассы постоянным и временным реперам производят техническое нивелирование. Постоянные знаки устанавливают через 20 - 30 км, временные – через 2 - 3 км. Реперы должны находиться вне зоны земляных работ.

Пикеты и плюсовые точки закрепляют колышками длиной 15 – 20 см и сторожками (рис. 7), на которых надписывают номер пикета или значение плюсовой точки. Вершины угла поворота и главные точки кривых закрепляют кольями или металлическими штырями на глубину 30 – 40 см и опознавательным столбом с надписью организации, даты, номера угла. Ось трассы на длинных прямых участках закрепляют осевыми столбами через 200 – 500 м.

Рис. 7. Оформление пикета

 

 

 

Расстояние от нивелира до рейки допускается до 100 м, при благоприятных условиях до 150 м. Связующие точки намечают через 3 – 4 пикета,

остальные точки берут как промежуточные. Невязка хода между твердыми пунктами:

Камеральные работы при трассировании линейных сооружений

1. Проверка полевого журнала: вычисление превышений, средних превышений.

2. Построение сетки продольного  профиля: наносят пикеты, плюсовые точки, расстояния между ними.

3. Строят профиль,         для  чего  из  полевого  журнала  выписывают  

с  точностью до 0,01 м отметки всех пикетов.

4. Выбирают проектную  линию 

5. Вычисляют расстояния  х и у  до точек нулевых работ 0 по рабочим отметкам по формулам:

х = d,       у = ,                                      

где a и b – рабочие отметки с разными знаками;

 

      d – расстояние между  пикетами.

 

 

 

                                                              

Разбивочными работами называются геодезические построения, имеющие целью определение на местности положения сооружения и его частей в плане и по высоте в соответствии с проектом.

Разбивочные работы включают:

1) построение на местности  линий заданной длины;

2)    построение на местности заданных углов;

3)    вынесение на местность точки с заданной отметкой;

4)    построение на местности линий и плоскостей заданного уклона.

1) Построение на местности линий заданной длины является наиболее распространенной при разбивочных работах задачей. Подлежащая отложению длина линии задается горизонтальнымпроложением d; в общем случае требуется отложить соответствующее ему расстояние на наклонной топографической поверхности Д.

2) Построение на местности  заданных углов выполняют в такой последовательности: теодолит устанавливают в вершине О угла MON, который надо построить от направления на точку М (рис. 8). На лимбе откладывают проектный угол (при КП или КЛ) и в полученном направлении закрепляют точку N/.