Лекция № 3 Геодезические работы при ......1:5000) с малой...

Геодезические работы при проектировании МНГП

• Лекция № 3

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 2.05.06-85*

• Проектирование оси магистрального трубопровода определяется рядом требований

СНиП III-42-80*

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 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

• 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

допустимые

радиусы упругого

изгиба

трубопровода, м

Диаметр

трубопроводов,

мм

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

Д =2T — K

T, K, Б и Д — главные элементы круговой кривой вычисляют

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

• Преобразование естественного рельефа на территории стройплощадки в поверхность, удовлетворяющую техническим требованиям данного сооружения вертикальной планировкой.

02.12.2013 40

Вертикальная планировка

под горизонтальую

площадку

под наклонную площадку

Основой для составления проекта вертикальной планировки служат топографические планы местности в масштабах 1:1000 – 1:500, полученные в результате геометрического нивелирования поверхности.

• 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 Столбового нефтегазового месторождения. Куст скважин. План земляных масс

02.12.2013 43

Обустройство Столбового нефтегазового месторождения. Куст скважин. План земляных масс

Обустройство Столбового нефтегазового месторождения. Куст скважин. План земляных масс

02.12.2013 44

Обустройство Столбового нефтегазового месторождения. Куст скважин. План земляных масс

Обустройство Столбового нефтегазового месторождения. Куст скважин. План земляных масс

02.12.2013 45

Обустройство Столбового нефтегазового месторождения. Куст скважин. План земляных масс

Обустройство Столбового нефтегазового месторождения. Куст скважин. План земляных масс

02.12.2013 46

Обустройство Столбового нефтегазового месторождения. УПН

• Преобразование естественного рельефа на территории стройплощадки в поверхность, удовлетворяющую техническим требованиям данного сооружения вертикальной планировкой.

02.12.2013 47

Вертикальная планировка

под горизонтальую

площадку

под наклонную площадку

Основой для составления проекта вертикальной планировки служат топографические планы местности в масштабах 1:1000 – 1:500, полученные в результате геометрического нивелирования поверхности.

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.

02.12.2013 55

10-100 м

Характер рельефа

Точность изображения

рельефа

Сложность и назначение строящегося сооружения

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

02.12.2013 57

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

Разбивка с теодолитного хода

Порядок работ при построении сетки

02.12.2013 58

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.

На перпендикулярах к линии CD также откладывают длины

сторон квадратов.

Вершины полигона ABDC и точки на его сторонах закрепляют

грунтовыми реперами.

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.

Нивелирование по квадратам – 1 случай

02.12.2013 59

Порядок работы 1. Определение разностей горизонтов на смежных станциях

а. снимают отсчёты m1 и m2

02.12.2013 60

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 61

д. Считают среднюю разность

2. Подсчёт и распределение невязки

3. Определяют горизонты инструментов, исходя из соотношения

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

Условие нулевого баланса земляных работ

обеспечивается созданием горизонтальной площадки с

проектной отметкой

n

HНННН

IVIIIIII

ПP4

432

02.12.2013 67

• По проектной отметке и значениям фактических отметок вершин рассчитывают рабочие отметки:

ПPН

11 HHh пр

раб

22 HHh пр

раб

.nnр

раб

n HHh

;

;

02.12.2013 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

находят положение

точек нулевых работ

02.12.2013 71

способ призм

• В однородных квадратах объем четырехгранной призмы определяется по формуле

• где S – площадь основания призмы (квадрата)

02.12.2013 72

Подсчёт объёмов земляных работ

.

.

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

02.12.2013 80

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 81

02.12.2013 82

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 83

5. Вертикальная планировка под наклонную площадку

02.12.2013 84

Исходные данные

проектная отметка опорной точки М

фактические отметки вершин

квадратов

проектные уклоны по взаимно

перпендикулярным

сторонам квадратов

Проект

02.12.2013 85

1:500

Связь между проектными отметками точек наклонной проектной плоскости и опорной точки М

• где и – расстояния по сторонам квадратов от опорной до искомой точки

2211 SiSiHH Mn

02.12.2013 86

• проектные превышения по сторонам квадрата

; ,

где d – длина стороны квадрата.

dih 11 dih 22

• 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