Metode de ridicare de nivelment si reprezentarea reliefului

Tema lucrarii:

In vederea proiectarii unui canal, s-a executat proiectarea nivelitica a unei vai, prin metoda drumuirii de nivelment geometric de mijloc sprijinita pe repere cunoscute, combinata cu metoda profilelor transversale. Se cere calculul cotelor punctelor si redactarea planului de situatie cu curbe de nivel.

Datele problemei:

1. Coele reperelor de sprijin.

2. Distantele orizontale, masurate pe teren intre punctele drumuirii, precum si de la axa drumuirii pana la fiecare punct de pe profilele transversale.

3.Citirile pe mira la firul nivelor, din fiecare statie de nivelment.

Lucrarea va cuprinde:

1. Calculul diferentelor de nivel provizorii dintre punctele drumuirii.

2. Calculul erorii de inchidere pe diferenta de nivel cunoscuta si compensarea diferentelor de nivel.

3. Calculul cotelor drumuirii.

4. Calculul cotelor punctelor de pe prifilele transversale.

5. Intocmirea profilului longitudinal al axei drumuirii, luindu-se scara lungimilor 1:1.000 si scara inaltimilor 1:100.

6. Intocmirea profilului transversal, corespunzator punctului R 3, folosindu-se acelasi scari.

7. Redactarea planului de situatie cu curbe de nivel, la scara 1:1.000 si echidstanta naturala a curbelor de nivel, e=0,5m

Rezolvarea temei:

Pentru ridicarea nivelitica a portiunii de vale, in care urmeaza a se proiecta un canal, s-a folosit drumuirea de nivelment geometric de mijloc, R 3-125-126-127-128-R 6, sprijinita pe reperele de cote cunoscute, R 3 si R 6, facind parte din reteaua de nivelment geometric general al tarii, combinata cu profile transversale.

Pozitia in plan a punctelor este asigurata de coliniaritatea punctelor de pe axa drumuirii, de perpendicularitatea profilelor transversale si de distantele orizontale dintre punctele drumuirii ca si de distantele de la punctele drumuirii pana la fiecare punct de pe profile.

Marimile distantelor, masurate direct pe teren cu panglica de otel de 50m, si citirile pe mira fata, de firul nivelor, L₀, in punctele inapoi si inainte si in punctele intermediare, sunt trecute in tabelul 1.1..

Operatiile de calcul se desfasoara in urmatoarea succesiune:

1. Calculul diferentelor de nivel provizorii dintre punctele drumuirii.

Diferenta de nivel dintre doua puncte de pe teren se obtine facindu-se diferenta dintre citirea pe mira in punctele inainte.

Rezultatele se obtin dupa formula:

Dz_i = L₀²- L₀¹

care se trec in formularul tip, reprezentat de tabelul 9.1., in coloana7.

2. Calculul erorii de inchidere pe diferenta de nivel cunoscuta si compensarea diferentelor de nivel.

Se face suma elgebrica a diferentelor de nivel provizorii:

DZ_i

si diferenta dintre cotele de sprijin, ale caror valori se iau din coloana 10

DZ_R3R6=DZ_R6-DZ_R3

Teoretic, ar trebui ca suma algebrica a diferentelor de nivel provizorii sa fie egala cu diferenta de nivel cunoscuta, calculata din diferentele cotelor reperelor. In practica, din cauza erorilor ce intrain diferentele de nivel provizorii. Diferenta algebrica dintre cele doua valori se numeste eroare de inchidere pe diferenta de nivel cunoscuta, eroare a carei marime trebuie sa se incadreza in toleranta data de instructiunile tehnice pentru fiecare nivelment sau gen de lucrari.

f_z DZ_I - DZ_R3R6

Corectia va fi egala si de semn contrar cu eroarea. Mai intai, se calculeaza corectia unitara si apoi, corectiile ce revin fiecarei diferente de nivel provizorii:

c_z=-f_z    , c_z^u=c_z (mm)/D(m)

c_Dzi= c_z^u +d_i

Ca verificare, suma corectiilor partiale trebuie sa fie egala cu suma corectiilor totale:

c_Dzi = c_z

Marimile calculate ale corectiilor partiale se trec in coloana 7, sub diferentele de nivel provizoriu.

Diferentele de nivel compensate se obtin prin insumarea algebrica a diferentelor de nivel provizorii cu corectiile partiale, dupa formula:

Dz_I^c = Dz_i +c_Dzi

Ca verificare trebuie sa aiba loc prima egalitate. Diferentele de nivel se trec in coloana 8, pe linia respectiva.

3. Calculul cotelor punctelor drumuirii.

Cotele punctelor drumuirii se calculeaza folosindu-se cota reperului de sprijin initial, Z_R3, la care se adauga algebric, succesiv si cumulat, diferentele de nivel componente:

Z₂=Z₁+Dz_i^c

Drumuirea fiind compensata, cotareperului de sprijin final astfel calculata, trebuie sa fie egala cu cota lui initiala. Aceasta reprezinta o verificare a calculelor punctelor de drumuire. Valorile se trec in coloana10, in dreptul punctului respectiv.

4. Calculul cotelor punctelor de pe prifilele transversale.

Punctele de pe profilele transversale sunt puncte caracteristice din punct de vedere nivelitic, adica punctele unde se produce o schimbare de panta a terenului. Pebaza cotelor acestor puncte, si a cotelor de drumuire, se face reprezentarea reliefului terenului pe planul topografic.

Cotele punctelor de pe profile se calculeaza in raport cu cota planului de viza din statia in care au fost masurate.

Calculul se desfasoara asfel:

se calculeaza cota planului de viza a nivelului din punctul de statie S₁, folosindu-se cotele

cunoscute si citirile pe mira in aceste puncte:

Z_pv⁽¹⁾=Z_R3+L₀^R3

pentru verificare se foloseste relatia:

Z_pv⁽¹⁾=Z₁₂₅+L₀¹²⁵

In calculul, cotele punctelor se iau de la punctul 4 al temei, citirile pe mira se iau dupa caz din coloana 4, 5 sau 6.

- cotele punctelor de pe profil se calculeaza scazindu-se din cota planului de viza, citirile pe mira din fiecare punct, luate din coloana 5.

In acelasi mod, se calculeaza cotele celorlalte puncte de pe profile, in raport cu cotele planelor de viza ale statiilor din care au fost masurate.

Cotele planelor de viza se trec in coloana 9 iar cotele punctelor de pe profile in coloana 10.

5. Intocmirea profilului longitudinal al axei drumuirii, luindu-se scara lungimilor 1:1.000 si scara inaltimilor 1:100.

Intocmirea profilului longitudinal al axei drumuirii se face asa cum s-a aratat la lucrarea nr.2, cu singura deosebire ca, in cazul de fata, elementele necesare intocmirii profilului, distante orizontale si cote, au fost obtinute prin masurari pe teren si calcule la birou si nu grafic, prin masurari pe harta ca in cazul precedent.

6. Intocmirea profilului transversal, corespunzator punctului R 3, folosindu-se acelasi scari.

Modul de intocmire a profilului transversal R3 este acelasi ca in cazul profilului longitudinal. De data aceasta, se va avea in vedere ca in fiecare profil, ordinea punctelor sa fie aceeasi, asa cum au fost masurate pe teren.

7. Redactarea planului de situatie cu curbe de nivel, la scara 1:1.000 si echidstanta naturala a curbelor de nivel, e=0,5m

Se stabilesc, mai intai, dimensiunile hartiei milimetrice in functie de lungimea axei drumuirii cu un plus de 6.10 cm pe fiecare latura.

Stabilirea pozitiei in plan a punctelor de drumuire si a punctelor de pe profilele transversale se face astfel:

Pe latura din stanga a hartiei milimetrice, aproximativ la mijloc se fixeaza pozitia reperului initial, R3. Se traseaza cu o rigla o linie orizontala ce va reprezenta axa drumuirii, si pe aceasta, in functie de scara, cu ajutorul distantelor dintre puncte se stabilesc pozitiile celorlalte puncte. De-a lungul directiilor perpendiculare pe axa drumuirii se stabilesc pozitiile in plan de pe profilele transversale.

In dreptul fiecarui punct, se trage cate o linie orizontala dupa care, la numarator se scrie numarul punctului iar la numitor se scrie cota. Planul astfel obtinut poarta numele de plan cotat nivelitic. Pe un astfel de plan, relieful nu se poate citi cu usurinta de aceea planul cotat serveste ca baza pentru reprezentarea formelor de relief cu ajutorul curbelor de nivel.

Obtinerea curbelor de nivel se face prin operatia de interpolare grafica, pe baza cotelor punctelor caracteristice ale detaliilor nivelitice, raportate pe plan. Acesta consta dintr-o hartie de calc pe care sunt trasate linii orizontale, paralele si echidistante, corespunzatoare echidistantei, e, care se foloseste. Pe marginea stinga a izografului, in dreptul fiecarii linii, se trec cotele corespunzatoare echidistantei naturale.

Modul de lucru cu izograful decurge astfel:

Se aplica izograful peste un punct, fixindu-se din ochi cota acelui punct, socotindu-se ca cele doua linii care incadreaza punctele sunt chiar curbele de nivel inferioare si superioara, si se fixeaza izograful in punctul respectiv, cu ajutorul unui ac.

Se roteste izograful pana se aduce punctul vecin, intre liniile izografului reprezentind curbele de nivel. Se aseaza o rigla pe directia celor doua puncte si se inteapa, cu un alt ac, intersectiile riglei cu liniile izografului; prin aceste puncte vor trece curbele de nivel la echidistanta luata.

Se procedeaza la fel cu toate punctele vecine, dupa care urmeaza unirea punctelor de aceeasi cota avind in vedere ca curbele de nivel nu se intretaie, rezultind reprezentarea formelor de relief prin curbe de nivel. De asemenea, la marginea constructiilor, a rapelor, a apelor etc., curbele de nivel se intrerup si continua pe partea cealalta.

Operatia de interpolare a curbelor de nivel se incepe dintr-o margine a planului si se continua, din aproape in aproape, pana se cuprinde intreaga suprafata. Unirea punctelor de aceeasi cota se face odata cu aflarea lor, pe o portiune redusa.

In functie de scara, se vor nota cotele tuturor cubelor de nivel, sau numai cotele curbelor principale.

Pe plan sau harta, in afara de marimea scarii numerice, si uneori a scarii grafice, in mod obligatoriu se va trece valoarea echidistantei naturale, e.

In acest fel s-a obtinut planul de situatie cu curbe de nivel, la scara 1:1.000 si echidistanta naturala e=0,5m

Tbelul 9.1. Calculul drumuirii de nivelment geometric de mijloc