Геодезические работы при строительстве мостов.

План лекций

1.Построение плановой разбивочной основы сети моста

2.Обработка измерений в мостовой разбивочной сети

3.Уравнивание разбивочной сети

4.Вынесение в натуру центров мостов

Разбивочная сеть создается в период изысканий мостовою перехода. В нее входят пункты, закрепляющие на местности ось моста, а также пункты, расположенные в стороне от оси. При строительстве моста длиной более 100 м на пойме закрепляют еще параллельную основной дублерную ось. СНиП III - 43—75 требуют определения координат пунктов разбивочной сети со средней квадратической погрешностью не более б мм относительно начала координат. За начало координат принимают пункт, обозначающий начало мостового перехода. Ось абсцисс направляют по оси перехода, ось ординат — перпендикулярно к ней. Координаты остальных пунктов определяют методами триангуляции, линейно-угловой сети, полигонометрии и реже трилатерации.

Типовые схемы мостовых триангуляции

Схемы разбивочных линейно-угловых мостовых сетей

Схемы мостовой полигонометрии

Для обеспечения необходимой точности определения координат пунктов длины сторон в разбивочных сетях измеряют со средними квадратическими погрешностями не более 6 мм, а базисы в 2—3 раза точнее. Погрешности измерения углов не должны превосходить 6ρ/S, где S — длина наибольшей стороны (в мм). Детальный расчет точности выполняют более сложным путем на ЭВМ.

Задачей обработки измерений является вычисление координат пунктов сети, дирекционных углов и длин ее сторон.. По возможности уравнивание сети выполняют на ЭВМ.

Виды условных уравнений. Условное уравнение фигуры для треугольника с углами β₁, β₂, β₃

где v₁, v₂, v₃— искомые поправки в углы; — свободный член уравнения (невязка).

Условное уравнение горизонта. Если на пункте измерены углы β_i, β_J, β_k между всеми смежными направлениями, то по­правки к этим углам должны удовлетворять уравнение

где .

Условное уравнение полюса возникает в геодезических четырехугольниках и центральных системах, где неизвестные длины сторон можно вычислить разными путями. Для четырехугольника уравнение имеет вид

,

где и

Условное уравнение сторон возникает при измерении в сети каждой избыточной стороны (достаточным является знание одной). Для четырехугольника (уравнение имеет вид

,

где .

Если длины сторон считают безошибочными, то слагаемые и опускают и уравнение носит название базисного.

Условные уравнения координат для замкнутого полигономет-рического хода имеют вид

где f_x = ΣΔx; f_у = ΣΔy; Δx_k-1, Δy_k-1 — приращения координат между пунктами l и k; α_i — дирекционный угол i-й стороны.

Решение системы условных уравнений. Составляя систему условных уравнений следят, чтобы отразить все геометрические условия в сети и не включать лишних уравнений, представляющих собой сумму, разность или иную линейную комбинацию других уравнений. Необходимое число условных уравнений равно числу избыточных измерений в сети и может быть определено по формуле

где п — число измеренных углов; р — число пунктов в сети. Решением системы уравнений находят поправки к результатам измерений. При обработке сложных сетей решение выполняют по методу наименьших квадратов, используя ЭВМ. При этом отыскивают такие поправки к измерениям, сумма квадратов которых (с учетом весов) минимальна. При обработке простых по форме сетей и длине моста до 1,5 км допускается применять упрощенное уравнивание, приводящее к приближенному решению.

При приближенном уравнивании совместное решение условных уравнений заменяют раздельным. Сначала решают уравнения фигур, не имеющие общих неизвестных, распределяя невязку каждой фигуры между ее углами. Затем решают прочие условные уравнения, ограничивая новые поправки условием — не нарушать ранее удовлетворенные уравнения. Для облегчения вычислений новые поправки в разные углы принимают равными по модулю. Условные уравнения сторон не составляют. От каждой измеренной стороны в отдельности вычисляют длину мостового перехода и из полученных значений принимают среднее, используемое затем для вычисления длин всех сторон сети.

Вычисление координат пунктов. Задавшись исходным значением дирекционного угла с пункта А на пункт В α_AB=0°00^/00,0^//, вычисляют последовательно дирекционные углы остальных сторон, используя уравненные углы .При вычислении нового дирекционного угла к исходному углу прибавляют угол, изменяющий направление вправо и из исходного угла вычитают угол, изменяющий направление влево. Координаты остальных пунктов вычисляют по формулам

Координаты для контроля вычисляют дважды разными путями. Из двух результатов, которые не должны различаться больше чем на 2 мм, принимают среднее.

При строительстве опор на суходоле, несудоходных реках и зимой по льду центры опор выносят, откладывая проектные расстояния от исходных точек по оси моста. Таким способом , выносят центры расположенных на берегу опор № 1 и № 4. Положение центров опор закрепляют створами, вынесенными за пределы строительных работ, и точками на дублерной оси (если она существует).

На больших реках для выведения в проектное положение каркаса, определяющего места свай, свай оболочек, опускных колодцев, применяют метод прямой угловой засечки. На пунктах D и С разбивочной сети устанавливают теодо­литы и, отложив от направления СD разбивочные углы СD2 и DС2, ориентируют зрительные трубы теодолитов в направлении на положение центра опоры № 2. По указаниям наблюдателей выводят каркас в проектное положение, в ходе сооружения опоры выносят на ее тело центр опоры. Упомянутые разбивоч­ные углы вычисляют как указано в

В ходе возведения опоры положение ее центра периодически контролируется. С целью такого контроля определяют коорди­наты центра с погрешностью не более 12 мм, применяя в зави­симости от условия метод обратной, прямой угловой, полярной или комбинированной засечк. Найденные коорди­наты х, у сравнивают с проектными x_пр, y_пр и вычисляют их разности Δx=x_пр—х, Δy=y_пр—у. Отложив от первоначальной точки по направлениям координатных осей отрезки Δx и Δy, находят уточненное положение центра.

Для наглядности способы разбивки сооружения показывают на разбивочных чертежах. На генеральном разбивочном чер­теже показывают начало и конец перехода, по­ложение центров опор, расстояния между этими точками, поло­жение пунктов разбивочной сети и разбивочные элементы. На частных разбивочных чертежах показывают схемы разбивки ча­стей сооружений и способы выноса отдельных точек .