Раздел 4. Детальная разбивка земляного полотна и проезжей части дороги

Раздел 4. Детальная разбивка земляного полотна и проезжей части дороги

4.1. Подготовка исходных материалов для разбивочных работ

4.1.1. Исходными материалами для разбивочных работ служат: разбивочный чертеж и журналы разбивки сооружений, составленные на основе проектной документации (плана трассы; продольного и поперечного профилей; ведомости восстановления и закрепления трассы, полосы отвода земли под дорогу, осей инженерных сооружений; рабочих чертежей сооружений и их элементов и т.д.), которую предварительно детально изучают.

4.1.2. Разбивочный чертеж с указанием всех необходимых промеров и отложений проектных величин (линий, углов и высот), выполняемых при разбивке, размеров и формы каждого элемента сооружения и его частей, а также всех исходных данных по размещению основных точек сооружения в натуре составляют перед началом работ для разбивки каждого определенного проектного участка дороги или ее искусственного сооружения.

4.1.3. Журналы разбивки перед началом работ заполняют исходными данными и ведут предварительные расчеты необходимых элементов разбивочных работ (определяют проектные отметки разбивочных точек, дирекционные углы или отсчеты по теодолиту вдоль задаваемого проектного направления линии и т.д.).

4.1.4. При подготовке разбивочных чертежей и журналов производят размещение разбивочных знаков и геодезических приборов относительно строящегося участка или сооружения с учетом зоны перемещения строительных механизмов и удобства геодезического управления работой их рабочих органов.

4.1.5. На разбивочных чертежах наряду с основными осями указывают расположение всех основных створов движения строительных машин с учетом места размещения на ней водителя и возможности непрерывного наблюдения им своего створа. Особо показывают последовательность перемещения всех знаков разбивки и геодезических приборов на каждом этапе строительства сооружения.

4.1.6. Перед началом работ составляют календарный график (план) производства разбивочных работ с указанием в нем последовательности действий на каждом проектном участке или сооружении. Календарный план должен быть четко увязан со сроками и этапами строительных работ и утвержден главным инженером строительного подразделения.

4.2. Выбор приборов и оборудования для производства разбивочных работ

4.2.1. Выбор геодезических приборов для разбивочных работ должен соответствовать точности производимых работ, технологии строительства сооружения и обеспечивать максимальную производительность.

4.2.2. Линейные измерения производятся нитяными и оптическими дальномерами, светодальномерами, радиодальномерами, а также стальными лентами и рулетками, мерными проволоками, длиномерами и т.д.

4.2.3. Измерение и отложение углов при разбивочных работах производятся теодолитами различных конструкций, выбор которых определяется необходимой точностью угловых измерений, надежностью и удобством выполнения работ (см. приложение 2).

4.2.4. Для высотного обоснования разбивочных работ используются нивелиры различных конструкций. Выбор нивелиров следует производить в соответствии с точностью выполняемых работ и с технической характеристикой прибора (см. приложение 2).

4.2.5. Для уменьшения влияния инструментальных погрешностей и погодных условий на результаты измерений рекомендуется:

все измерительные работы выполнять дважды разными методами, приемами или на различных частях измерительных шкал;

не работать на неустойчивом основании и при сильном порывистом ветре;

пользоваться зонтом, чтобы исключить влияние неравномерного нагрева зрительной трубы и уровней прибора;

устанавливать прибор так, чтобы визирный луч проходил от земли на расстоянии свыше 1,0 м и не менее 2-3 м от боковых нагретых поверхностей.

4.2.6. Для работ по строительству мостов, эстакад, путепроводов и других инженерных сооружений создают опорную сеть заданной точности с уравниванием возникающих погрешностей.

4.2.7. Для планово-высотного обоснования разбивочных работ при выносе на местность трасс автомобильных дорог пригодны теодолиты и нивелиры всех конструкций.

4.3. Основные элементы разбивочных работ

4.3.1. Детальная разбивка земляного полотна производится вдоль восстановленной и закрепленной трассы на основе разместившихся на ней пунктов плановой и высотной основы.

4.3.2. Разбивка ведется в соответствии с существующей проектной документацией (план, продольный профиль, типовые и индивидуальные поперечные профили и др.) и документацией по восстановлению и закреплению трассы (журнал выносок, ведомость закрепления трассы, ведомость реперов и т.д.).

4.3.3. Детальную разбивку земляного полотна ведут в следующей последовательности: вдоль восстановленной трассы выделяют основные проектные участки между смежными переломами плана и продольного профиля трассы; в характерных переломах профиля земной поверхности восстанавливают поперечники или нормали к кривым и устанавливают границы земляного полотна с выделением его бровок; производят зачистку или пропашку границ откосов насыпей и выемок, расстановку и закрепление разбивочных знаков (вех, вех-визирок, откосников и др.) для производства основных земляных работ; их разбивочные знаки устанавливают раздельно для каждого проектного участка за пределами работ; одновременно устанавливают места размещения приборов (лазеров, механических копиров и др.) для геодезического управления работой рабочих органов строительных машин после достижения в процессе строительства основного очертания поверхности земляного полотна на каждом участке производят детальную разбивку всех его элементов для окончательной планировки поверхностей полотна и откосов.

4.3.4. На участках большой длины производят сгущение точек разбивки вначале геодезическим прибором с расстановкой необходимых створных точек, а затем вешками и визирками.

4.3.5. При строительстве городских дорог, улиц и площадей вначале разбивают и строят все подземные сооружения, а затем ведут основные земляные работы.

4.3.6. Размещение створов и визирных поверхностей ведется из расчета непрерывной их видимости водителем строительной машины. Направление створа движения машины устанавливают двумя и более вехами, постоянно видимыми водителем со своего места. Направление визирной плоскости, составляемой несколькими горизонтальными планками вех-визирок, установленных на местности, и ходовой визиркой, установленной на рабочем органе машины, должно быть приподнято относительно заданной проектной плоскости на высоту глаза водителя машины (рис. 4.1).

4.3.7. Все виды разбивочных работ производятся при постоянном контроле на основании повторных измерений. При этом стремятся выполнять повторения иными приборами, приемами и методами, чем при основных измерениях.

4.4. Разбивка поперечных профилей земляного полотна

4.4.1. Разбивка поперечных профилей производится на прямых по перпендикулярам к оси дороги и на кривых по нормалям к кривым. Она выполняется теодолитом, эккером, построением прямого угла у треугольника со сторонами 3; 4 и 5 или каким-либо другим способом.

4.4.2. Для разбивки теодолитом поперечных профилей на прямых прибор устанавливается в соответствующей точке оси дороги. После совмещения нулей лимба и алидады теодолита ориентируют его визирный луч вдоль трассы. Затем алидаду поворачивают на 90° и по линии визирования закрепляют створ поперечника кольями или вешками. Восстановление створа в противоположную сторону выполняется после поворота алидады теодолита на 180°, а при отсутствии коллимационной ошибки - переводом трубы прибора через зенит.

4.4.3. Для восстановления перпендикуляра к оси дороги при помощи зеркального эккера его центрируют над точкой В трассы. В точках A и C по оси дороги выставляются вехи. Эккер следует повернуть так, чтобы луч, идущий от вехи С, попал на одну из зеркальных граней и после двойного отражения был бы виден наблюдателю. Веха D передвигается до ее совмещения с отражением вехи С в зеркале эккера (рис. 4.2).

Аналогично производится восстановление перпендикуляра в другую сторону по линии BE. Восстановление этой линии можно также произвести вешением, продолжая линию перпендикуляра DB.

4.4.4. Определение перпендикулярного направления к оси дороги может производиться и при помощи построения прямоугольного треугольника со сторонами 3; 4 и 5 м тесьмяной рулеткой, лентой или шнуром длиной 12 м. Для этого в направлении оси (рис. 4.3) закрепляется отрезок длиной 4 м (катет AO). Точка В перпендикулярного к оси направления OB определится на совмещении концов двух других отрезков натянутой рулетки или шнура длиной 3 м (катет ОВ) и 5 м (гипотенуза AB).

Разбивка направления OD производится аналогично или провешиванием по направлению линии ВО.

4.4.5. При восстановлении перпендикуляра способом линейных засечек в точке О (рис. 4.4) по оси в обе стороны откладываются расстояния ОА-ОВ, например, равные 10 м. Затем из точек А и В одновременно двумя лентами или рулетками откладывают отрезки одной и той же длины (например, по 20 м каждая), которыми в натянутом положении засекают точку пересечения D. Линия OD перпендикулярна АВ.

4.4.6. По восстановленному перпендикуляру к оси дороги стальной лентой или рулеткой отмеряются расстояния до точек разбивки (до бровок полотна, заложения низа откосов насыпи, дна кюветов или резервов и т.д.). В этих точках забиваются колышки для нивелирования.

4.5. Разбивка границ земляного полотна дороги

4.5.1. Разбивка границ откосов земляного полотна (подошв насыпей и бровок выемок) производится раздельно на каждом проектном участке вдоль поперечников или нормалей к кривым, продолженным во всех основных переломных точках местности.

4.5.2. На ровных склонах с небольшими уклонами скатов разбивку производят путем непосредственного откладывания проектных элементов поперечного профиля земляного полотна (рис. 4.5). Отстояние границ откосов земляного полотна от трассы определяется по формулам:

;

;

,

где - отстояние подошвы насыпи от оси полотна; - отстояние бровки полотна в точках нулевых работ; - отстояние бровки выемки от оси полотна; В - ширина земляного полотна; , , - соответственно рабочие отметки в насыпи, в точке нулевых работ и в выемке, m - знаменатель уклона откоса; - ширина канавы (кювета).

4.5.3. На крутых косогорах с поперечным уклоном ската различают отстояние границ откосов от трассы в нагорной части косогора l' и в подгорной части l". В определениях используется уклон откосов насыпей и выемок (рис. 4.6). и уклонов скатов косогора .

4.5.4. Положение подошвы насыпи с нагорной стороны определяют по формуле

,

а с подгорной .

Для выемки определение величин ведут по формулам:

;

.

Расчеты производятся на микрокалькуляторах.

4.5.5. При сложном поперечном профиле косогора разбивка бровки выемки полотна производится ватерпасовкой с помощью контрольного шаблона, уровня и рейки (рис. 4.7) или теодолитом.

4.5.6. Разбивка наклонным лучом трубы теодолита (рис. 4.8) выполняется из точки поперечника, отстоящей от трассы на расстоянии половины ширины земляного полотна. Поставив теодолит над этой точкой поперечника, устанавливают визирный луч его трубы горизонтально (ставят отсчет по вертикальному кругу, равный месту нуля) и берут отсчет по рейке, стоящей в осевой точке поперечника. Величину полученного отсчета прибавляют к рабочей отметке (глубина выемки) поперечника и получают высоту вехи по бровке выемки .

Далее ставят визирный луч теодолита параллельно откосу, для чего на вертикальном круге устанавливают отсчет, соответствующий углу наклона откоса выемки . После этого, двигая веху высотой по створу поперечника вдоль косогора, ищут точку, в которой визирный луч будет проходить через верх вехи. Найденная точка будет находиться на бровке выемки земляного полотна.

4.5.7. При больших рабочих отметках выемок, когда величины велики, теодолит для разбивки бровок выемки переставляют несколько раз по откосу (рис. 4.9).

4.5.8. При разбивке ватерпасовкой с помощью шаблона и рейки (рис. 4.10) вдоль поперечного профиля по горизонтальной рейке откладывают длины горизонтальных участков земляного полотна, составляющих в сумме величину , рассчитанную по рабочей отметке трассы (см. п. 4.5.2). Участвующий в таком отложении шаблон каждый раз дополнительно смещается по поперечнику в сторону откоса на величину заложения откосов, вызванную изменением высот на неровной поверхности косогора.

4.5.9. Положение отбитых подошв насыпей и бровок выемок указывают запашкой вдоль них борозды или зарезкой границы земляного полотна и ставят вдоль них створные вехи-визирки, определяющие высоту насыпи, и откосники, указывающие направление откосов, насыпей и выемок (рис. 4.11, 4.12).

4.5.10. Вехи, визирки, вехи-визирки, геодезические приборы и другие разбивочные устройства расставляют с таким расчетом, чтобы они не попадали в зону перемещения основных механизмов, участвующих в строительстве, но при этом постоянно показывали водителю положение органа механизма в пределах его работы на данном проектном участке.

4.5.11. В местах сопряжения смежных прямолинейных проектных участков продольного профиля трассы, кроме рабочих разбивочных знаков и приборов устанавливают дополнительно контрольные створные визирки и откосники на уровне проектных высот. Между этими точками разбивают линию проектного уклона и в соответствии с ней оценивают результаты выполненных строительных работ. Откосники устанавливают по специальным шаблонам (см. рис.4.12).

4.5.12. Если точки сопряжения проектных участков имеют большие рабочие отметки, то между ними в соответствии с рельефом местности разбивают ряд линий, параллельных проектной, и отстоящих от нее на некоторые величины . При расстановке створных визирок в каждой точке таких линий учитывают эти величины.

4.5.13. На участках вертикальных кривых в высотное размещение визирок вносят поправки, равные ординатам разбивки вертикальных кривых, а на горизонтальных кривых малых радиусов вводят поправки, связанные с отгоном виража.

4.5.14. На прямолинейных участках створные визирки и откосники устанавливают через каждые 20-30 м, а на кривых - через 10-20 м.

4.5.15. При высоких насыпях и глубоких выемках такой разбивочный процесс ведут участками поэтапно, разделяя общую высоту насыпи или глубину выемки на несколько частей (рис. 4.13).

4.5.16. При наличии на откосах промежуточных берм или участков откосов с различными уклонами такие насыпи и выемки разбивают раздельно по их однородным частям.

4.5.17. Разбивка откоса насыпи производится по его углу наклона исходя из рабочей отметки и заложения d (рис. 4.14). Для этого устанавливают теодолит в точке подошвы насыпи и измеряют его высоту . По горизонтальному расстоянию d от теодолита до рейки при рабочей отметке рассчитывают . Устанавливают на вертикальном круге отсчет, равный расчетному углу наклона , и визируют вдоль поперечника на рейку, установленную на насыпи.

При отсчете по рейке высота насыпи будет равна проектной. При отсчете высота досыпки определяется как .

4.5.18. Рабочие отметки невысоких насыпей и неглубоких выемок целесообразно контролировать с выносок при помощи визирок или нивелира (рис. 4.15).

4.5.19. При разработке выемок скреперами или бульдозерами параллельно оси дороги вдоль проходок следует устанавливать вешки направления в створе глаза водителя для каждой проходки машины раздельно (рис. 4.16).

4.5.20. В процессе разработки глубоких выемок экскаваторами необходимо осуществлять контроль за каждой проходкой экскаватора. Правильность уклона и глубину выемки при разработке каждого яруса следует контролировать с помощью нивелира (теодолита) или визирками.

4.5.21. Определение глубины разработки нижней части выемки может быть выполнено с помощью угла рабочей отметки , который определяется из соотношения .

Определение глубины доработки этим способом выполняют в следующей последовательности: устанавливают теодолит в точке (рис. 4.17), замеряют высоту прибора и направляют зрительную трубу под углом в сторону оси выемки. По рейке, установленной по оси дороги, берут отсчет b и сравнивают его с высотой прибора . При глубину доработки определяют по формуле . Аналогичные определения можно выполнить и в точке .

4.6. Разбивка маяков при укладке дорожной одежды

4.6.1. Перед устройством дорожной одежды производится контроль правильности фактического размещения корыта на каждом проектном участке в плане и профиле. Контроль ведут вешением створов вдоль проектных бровок и кромок земляного полотна и нивелированием поверхности корыта. В результате контроля устанавливают соответствие на местности проектного поперечного профиля и фактической поверхности основания корыта. Об этом свидетельствует акт приемки скрытых работ.

4.6.2. Разбивка основания и покрытия проезжей части дороги начинается с расстановки маяков (колышков), являющихся ориентирами. На них указывается толщина каждого конструктивного слоя основания и покрытия.

4.6.3. Разбивка маяков производится в пределах однородного участка на каждом поперечном профиле. Эти участки отстоят друг от друга не более чем на 60-70 м.

4.6.4. По обе стороны от оси дороги откладывают половину ширины проезжей части и за кромкой корыта по нивелиру забивают маяки (колышки) на уровне дна корыта, отдельных слоев основания и верха дорожной одежды. Промежуточные точки для геодезического управления работой машин устанавливаются с помощью визирного луча геодезического прибора или визирок.

4.6.5. Колышки-маяки устанавливают на обочинах на расстоянии, обеспечивающем сохранность их до окончания работ по устройству дорожной одежды.

4.6.6. При разбивке лотков проезжей части учитывают изменение их продольного и поперечного уклонов относительно запроектированного уклона оси дороги или относительно уклона верха ограничительного борта.

4.7. Детальная разбивка виражей и уширений

4.7.1. Разбивка уширений и виражей на сложных участках должна быть взаимно увязана. Длины отгонов виражей и отводов уширений должны быть равны длинам переходных кривых; уклон виража должен быть не меньше уклона поперечного профиля покрытия, но не более 0,04 на дорогах, где случается гололед; предельный уклон виража не должен быть больше 0,10. Уклоны обочин на вираже должны быть равны уклону виража.

4.7.2. Уширение проезжей части дороги производится путем увеличения внутренней ее половины вначале за счет обочины внутренней, а затем внешней, но не более чем на 0,5 м при условии сохранения ширины внутренней обочины не менее чем 1,5 м для дорог I и II категории и 1 м - для дорог других категорий. Если предусмотрены уширения больше указанных, то дальнейшее увеличение производят путем уширения земляного полотна в сторону внутренней обочины. Отвод уширения производится постепенно на длине переходной кривой.

4.7.3. Разбивка переходных кривых, уширений и виражей производится по заранее составленным рабочим разбивочным чертежам (рис. 4.18). Разбивочный чертеж состоит из плана разбивки переходной кривой, продольного и поперечных профилей разбивки, дополнительных уклонов на отгоне виража и отдельных перемещений характерных точек поперечника.

4.7.4. При устройстве уширений и виражей должна быть обеспечена сохранность высот точек внутренней бровки земляного полотна. Высотное положение всех точек поперечного профиля при этом устанавливается по их превышениям над внутренней бровкой полотна в соответствии с положением поперечного профиля на участке виража и его отгона.

4.7.5. Отгон виража ведется на участке переходной кривой вначале вращением внешней половины дорожного полотна относительно оси дороги, а затем по достижении ею поперечного односкатного профиля со стандартным поперечным уклоном - вращением всего профиля земляного полотна относительно его внутренней бровки.

4.7.6. Перевод поперечного уклона внешней обочины до значения поперечного уклона проезжей части производят постепенно до начала отгона виража на прямолинейном участке на протяжении 10 м, допуская изменение продольного уклона бровок земляного полотна равным дополнительному уклону отгона виража.

4.7.7. Разбивка переходных и круговых кривых на многополосных дорогах большой ширины может выполняться по крайним линиям дорожного полотна, где фиксируется их положение. При разбивке следует учитывать изменение радиусов кривых из-за несовпадения линии разбивки по поперечному профилю с осью проезжей части дороги.

4.7.8. Сгущение в плане и профиле всех точек в пределах виража и участков его отгона, а также на участках уширения и его отвода может выполняться обычной линейной интерполяцией с учетом формы кривизны линии данного участка.

4.7.9. Разбивка сложных закруглений с устройством виража производится в два этапа: вначале в плане, а затем в профиле в соответствии с установленными интервалами разбивки.

На участке отгона виража вначале разбивают переходную кривую; затем на каждом поперечнике (вдоль нормали к кривой) определяют положение всех бровок и кромок дорожного полотна в плане; рассчитывают отметки внутренней бровки дорожного полотна с учетом вертикальной кривой, превышений точек поперечников дорожного полотна на отгоне виража и на вираже над внутренней кромкой полотна.

4.8. Детальная разбивка серпантин

4.8.1. Разбивку серпантин на автомобильных дорогах выполняют в два приема, определяя вначале положение всех вершин и главных точек кривых (точки А, В, С, D, Е, F, G, Н и К), а затем детально каждую кривую (рис. 4.19).

Исходными данными для разбивки серпантин являются: угол поворота трассы ; положение центра кривой О на трассе; радиус основной кривой r; радиусы сопрягающих кривых и . В частном случае при симметричной серпантине и . Углы поворотов сопрягающих кривых и определяют по теореме синусов из треугольников BDO и HFO.

4.8.2. Для разбивки серпантин рекомендуется пользоваться одним из ранее указанных способов разбивки кривых, а расчеты вести на микрокалькуляторах или пользоваться таблицами кривых.

4.8.3. При разбивке круговой кривой, расположенной между переходными кривыми, необходимо в ординаты при детальной разбивке способом прямоугольных координат вносить поправку на величину сдвижки этой кривой, возникающей вследствие прилегающей к ней переходной кривой. Поправка вводится во внутреннюю сторону относительно расположения кривой.