Техническое нивелирование железнодорожной трассы (стр. 1 из 2)

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования.

"Петербургский государственный университет путей сообщения министерства путей сообщения Российской Федерации"

(ПГУПС)

Кафедра "Инженерная геодезия"

Контрольная работа

По дисциплине "Инженерная геодезия"

Техническое нивелирование железнодорожной трассы

Выполнил: студент III курса,

Шифр 08 - СЖДц - 602

Бобров Евгений Викторович

Проверил:

Санкт - Петербург 2010.

Задание:

В журнале нивелирования вычислить превышения, используя отсчёты по чёрным и красным сторонам реек, вычислить средние превышения и отметки связующих точек, выполнить постраничный контроль.

Определить невязку нивелирного хода и уровнять его. Вычислить отметки горизонта инструмента для станций, имеющих промежуточные точки и по ним найти отметки этих точек.

Вычислить элементы железнодорожной кривой и пикетажные значения главных её точек.

Построить продольный профиль оси железнодорожной трассы, используя отметки земли из журнала нивелирования. Нанести на него проектную линию, вычислить проектные отметки бровки земляного полотна и рабочие отметки. Нанести на продольный профиль железнодорожную кривую и подписать её численные характеристики.

Нарисовать схему железнодорожной кривой.

Исходные данные:

Из таблицы 2.1 по первой букве фамилии и последней цифре шифра выбираем индивидуальные исходные данные (Бобров Е.В.08-СЖДц-602):

Отметки начального и конечного реперов Н_Рп16=22,775м., Н_Рп37=24,387м.

Номера начального и конечного пикетов трассы ПК_нач=ПК1, ПК_кон=ПК11;

Угол поворота трассы У = 12°26′ поворот влево;

Радиус кривой R =1200 м.;

Длина переходной кривой l = 120 м.;

Пикетажное положение вершины угла поворота ПК_ву = 6 + 15, 20;

Дирекционный угол начального направления трассы α_нач = 48°05′;

Поперечник на ПК16.

Журнал технического нивелирования

Номера станций	Номера точек	Отсчёты по рейкам, мм.			Превышения, мм.		Средние превышения, мм.		Отметки горизонта инструмента, м.	Отметки, м.		Примечания
		Задние	Передние	Проме-жуточные	+	-	+	-		Вычис-ленные	Уравнен-ные
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	Рп16ПК1	05865369	20056790			14191421		1420		22,775+321,355	22,77521,358	Рп16ПК1
2	ПК1ПК2	06525432	27887572			21362140		2138		+619,217	19,223	ПК1ПК2
3	ПК2ПК3	05155298	28787661			23632363		2363		+916,854	16,863	ПК2ПК3
4	ПК3ПК4	09515735	27267507			17751772		1774		+1215,081	15,092	ПК3ПК4
5	ПК4+75ПК5	17496532	14366219	0518	313313		313		16,841	+1515,384	16,32315,408	ПК4+75ПК5
6	ПК5ПК6	27607543	05735355		21872188		2188			+1817,581	17,599	ПК5ПК6
Постраничный контроль		43122	53510		5001	15389	2501	7695		17,581 - 22,775 = - 5, 194
		-5194			-5194		-5194

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
7	ПК6 +65 ПК7	2653 7436	1011 5796	2890	1642 1640		1641		20,252	+21 19,222	17,599 17,362 19,243	ПК6 ПК7
8	ПК7 +40 ПК8	2780 7562	0390 5171	0632	2390 2391		2391		22,023	+24 21,613	21,391 21,637	ПК7 ПК8
9	ПК8 ПК9	2688 7469	0743 5526		1945 1943		1944			+27 23,557	23,584	ПК8 ПК9
10	ПК9 +60 ПК10	1693 6477	1320 6103	2704	373 374		374		25,277	+30 23,930	22,573 23,961	ПК9 +60 ПК10
11	ПК10 ПК11	1935 6717	1403 6185		532 532		532			+33 23,462	24,496	ПК10 ПК11
12	ПК11 Рп37	1775 6558	1886 6670			111 112		112		+36 24,351	24,387	ПК11 Рп37
Постраничный контроль		55743	42204		13762	223	6881	112		24,351-19,222 =	Постраничный контроль
		6770			6770		6770			6770
Общий контроль		98865	95714		18763	15612	9382	7806		22,775-24,351 = 1,576	Общий контроль
		1576			1576		1576

Обработка журнала технического нивелирования трассы

Вычисление превышений между связующими точками [6], [7]:

h_ч = a_ч - b_ч; h_кр = a_кр - b_кр,

где а_ч, а_кр - отсчёты по чёрной и красной сторонам задней рейки;

b_ч, b_кр - отсчёты по чёрной и красной сторонам передней рейки.

1.0586 - 2005 = - 1419

2.5369 - 6790 = - 1421

3.0652 - 2788 = - 2136

4.5432 - 7572 = - 2140

5.0515 - 2878 = - 2363

6.5298 - 7661 = - 2363

7.0951 - 2726 = - 1775

8.5735 - 7507 = - 1772

9.1749 - 1436 = 0313

10.6532 - 6219 = 0313

11.2760 - 0573 = 2187

12.7543 - 5355 = 2188

13.2653 - 1011 = 1642

14.7436 - 5796 = 1640

15.2780 - 0390 = 2390

16.7562 - 5171 = 2391

17.2688 - 0743 = 1945

18.7469 - 5526 = 1943

19.1693 - 1320 = 0373

20.6477 - 6103 = 0374

21.1935 - 1403 = 0532

22.6717 - 6185 = 0532

23.1775 - 1886 = - 0111

24.6558 - 6670 = - 0112

Из превышений h_ч и h_кр вычисляем средние превышения h_ср [8], [9]:

h_ср= (h_ч + h_кр) /2

1. (-1419 + (-1421)) /2 = - 1420

2. (-2136 + (-2140)) /2 = - 2138

3. (-2363 + (-2363)) /2 = - 2363

4. (-1775 + (-1772)) /2 = - 1774

5. (0313 +0313) /2 = 0313

6. (2187 +2188) /2 = 2188

7. (1642 +1640) /2 = 1641

8. (2390 +2391) /2 = 2391

9. (1642 +1640) /2 = 1641

10. (1945 +1943) /2 = 1944

11. (373 +374) /2 = 374

12. (-111 + (-112)) /2 = - 112

Вычисляем последовательно отметки связующих точек [11]:

H_i = H_i-1 + h_ср,

где H_i - отметка последующей связующей точки;

H_i-1 - отметка предыдущей связующей точки;

h_ср - среднее превышение между связующими точками, м.

1.22,775 + (-1,420) = 21,355

2.21,355 + (-2,138) = 19,217

3.19,217 + (-2,363) = 16,854

4.16,854 + (-1,774) = 15,080

5.15,080 + 0,313 = 15,393

6.15,393 + 2,188 = 17,581

7.17,581 + 1,641 = 19,222

8.19,222 + 2,391 = 21,613

9.21,613 + 1,944 = 23,557

10.23,557 + 0,374 = 23,931

11.23,931 + 0,532 = 24,463

12.24,463 + (-0,112) = 24,351

Приступаем к постраничному контролю вычислений, используя формулу:

(∑а - ∑b) /2 = ∑h/2

∑h_ср = Н_к - Н_н,

где ∑а - сумма всех задних отсчётов [3];

∑b - сумма всех передних отсчётов [4];

∑h - алгебраическая сумма вычисленных превышений [6], [7];

∑h_ср - сумма всех средних превышений [8], [9];

Н_к, Н_н, - отметки конечной и начальной точек на данной странице журнала [11]. Первая страница:

(43122 - 53510) /2 = (5001 - (-15389)) /2 ≡ 2501 + (-7695) = 17,581 - 22,775 = - 5194 мм = - 5194 мм

- 5194 мм = - 5, 194 м;

Вторая страница:

(55743 - 42204) /2 = (13762 + (-223)) /2

6882 + (-112) = 24,351 - 17,581 = 6770 мм = 6770 мм 6770 мм = 6,770 м;

Определяем невязку нивелирного хода:

f_h = H_{Рп кон}^выч - H_{Рп кон}^исх,

где H_{Рп кон}^выч - отметка конечного репера, полученная из вычислений;

H_{Рп кон}^исх - исходная отметка этого репера [12] (из исходных данных);

f_h = ∑h_ср - (H_{Рп кон} ^исх - H_{Рп нач}^исх),

где ∑h_ср - сумма средних превышений по всему ходу,

H_{Рп нач}^исх - исходная отметка начального репера.

f_h = ∑h_ср - (H_{Рп кон} ^исх - H_{Рп нач}^исх) = 1,576 - (24,387 - 22,775)

= - 0,036,H_{Рп кон}^выч = H_{Рп кон}^исх + f_h = - 0,036 + 24,387 = 24,351 м

Сравниваем фактическую невязку нивелирного хода с допустимой невязкой, мм, │f_h│ ≤ f_{h доп} = 50√L, где L - длина хода км.

│f_h│ = │-36мм│ < f_{h доп} = 50√1 = 50мм,

Вычисляем поправки в отметки связующих точек:

δH_i = - (f_h/n),

где n - число станций в нивелирном ходе,

i - порядковый номер станции.

δH_{1 (ПК1)} = - (-36/12) ·1 = +3 мм; δH_{2 (ПК2)} = - (-36/12) ·2 = +6 мм;

δH_{3 (ПК3)} = - (-36/12) ·3 = +9 мм; δH_{4 (ПК4)} = - (-36/12) ·4 = +12 мм;

δH_{5 (ПК5)} = - (-36/12) ·5 = +15 мм; δH_{6 (ПК6)} = - (-36/12) ·6 = +18 мм;

δH_{7 (ПК7)} = - (-36/12) ·7 = +21 мм; δH_{8 (ПК8)} = - (-36/12) ·8 = +24 мм;

δH_{9 (ПК9)} = - (-36/12) ·9 = +27 мм; δH_{10 (ПК10)} = - (-36/12) ·10 = +30 мм;

δH_{11 (ПК11)} = - (-36/12) ·11 = +33 мм;

δH_{12 (ПК12)} = - (-36/12) ·12 = +36 мм.

Уравненные отметки точек:

H_i^урав = H_i^выч + δH_i

Н_ПК1^уравн = 21,355 + 0,003 = 21,358 м;

Н_ПК2^уравн = 19,217 + 0,006 = 19,223 м;

Н_ПК3^уравн = 16,854 + 0,009 = 16,863 м;

Н_ПК4^уравн = 15,081 + 0,012 = 15,092 м;

Н_ПК5^уравн = 15,384 + 0,015 = 15,408 м;

Н_ПК6^уравн = 17,581 + 0,018 = 17,599 м;

Н_ПК7^уравн = 19,222 + 0,021 = 19,243 м;

Н_ПК8^уравн = 21,613 + 0,024 = 21,637 м;

Н_ПК9^уравн = 23,557 + 0,027 = 23,584 м;

Н_ПК10^уравн = 23,931 + 0,030 = 23,961 м;