Трассой называется ось проектируемого сооружения линейного вида, обозначенная на местности или нанесённая на карте, фотоплане или цифровой модели местности. Основными элементами являются план (проекция на горизонтальную плоскость) и профиль (вертикальный разрез).
В плане трасса состоит из прямых участков, сопряжённых дугами окружностей. В продольном профиле трасса состоит из линий различного уклона, соединённых вертикальными кривыми.
Комплекс изыскательских работ по выбору трассы называют трассированием. Проектирование трассы по картам и т.д. называют камеральным трассированием, перенос трассы на местность – полевым трассированием.
Для камерального трассирования используются цифровая модель местности или карты масштаба 1: 25000 или 1: 50000.
Трассу прокладывают между фиксированными точками, руководствуясь проектным уклоном. По проектному уклону вычисляют заложение, по которому определяют участки «вольного» (существующий уклон меньше предельного допустимого) и «напряжённого» (больше допустимого) ходов. На участках вольного хода трассу намечают, как правило, по кратчайшему пути; на напряжённых участках намечают линию нулевых работ – вариант расположения трассы с нулевым объёмом земляных работ при выдержанном проектном уклоне. Линию нулевых работ на карте получают, последовательно засекая горизонтали циркулем с раствором, равным заложению. При получении нескольких вариантов выбирают оптимальный. По выбору трассы разбивают пикетаж – отмечают по трассе точки через 100 м.
Начинают проектирование от мест с заданными высотами (участки мостовых переходов, перевалы, пересечения с уже существующими магистралями и т.д.), при этом придерживаются следующих правил: проектные уклоны не должны превышать заданного допуска; проектируемые элементы с однообразным уклоном должны быть максимально длинными; переломы профиля не должны совпадать с плановыми кривыми (желательно, но не обязательно); на участках плановых кривых, при соблюдении минимума земляных работ желательно назначать предельный уклон, уменьшенный на величину , где R – радиус плановой кривой. Алгебраическая разность уклонов на соседних участках не должна быть больше заданного проектного уклона. В местах пересечения трассы с тальвегами должны быть запроектированы (и показаны на профиле) трубы диаметром 0,5-1,0 м и более и т.д.
На местности трассу определяют её главные точки: начало, конец, вершины углов поворота, середины кривых, точки пересечения с осями сооружений. Способ закрепления их на местности (столбы, трубы, колья) зависит от необходимого срока сохранности. Перенос трассы с карты на местность осуществляют либо по координатам её главных точек, либо по данным привязки трассы к предметам местности. Координаты точек и элементы привязки определяют, как правило, по карте.
После перенесения на местность главных точек прокладывают полигонометрические ходы, в которые включают все эти точки. В ходе этих работ производят вешение и измерение линий, разбивают пикетаж с отметкой плюсовых точек и поперечников. Кроме пикетов на закруглениях трассы должны быть обозначены главные точки кривой: начало, конец и середина кривой.
Для составления продольного и поперечного профилей по пикетажу трассы и поперечникам производят техническое нивелирование.
На железнодорожных трассах вертикальные кривые устраивают для плавного сопряжения участков, на автомобильных – для улучшения видимости. Вертикальные кривые проектируют только на тех переломах проектного профиля, где величины биссектрисы больше 5 см. Элементы вертикальных кривых выбирают из специальных таблиц по аргументам, радиусу вертикальной кривой и разности уклонов смежных участков. При отсутствии таблиц можно воспользоваться приближёнными формулами. На трассах железных дорог радиусы принимаются равными 5000 или 10000 м, на автодорогах – в зависимости от категории дороги и от характера уклонов – от 7000 до 2500 и на выпуклых кривых и от 8000 до 1500 на вогнутых.
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ
Абрис – схематический чертёж участка местности, на котором нанесены элементы ситуации и рельефа.
Азимут астрономический – горизонтальный угол между северным направлением астрономического меридиана в точке пересечения с линией и направлением данной линии, отсчитываемый по часовой стрелке.
Азимут магнитный – горизонтальный угол между северным направлением магнитного меридиана и направлением данной линии, отсчитываемый по часовой стрелке.
Аэрофотосъёмка – процесс получения фотографического изображения местности с летательного аппарата. Делится на плановую и перспективную, а также одинарную, маршрутную или площадную.
Высота точки (отметка) – расстояние, отсчитанное от данной точки до поверхности отсчёта по направлению отвесной линии.
Геодезическая задача на плоскости прямая – определение координат конечной точки линии по её длине, дирекционному углу и координатам начальной точки.
Геодезическая задача на плоскости обратная – определение длины линии и её дирекционного угла по координатам начальной и конечной точек.
Геодезическая сеть – совокупность опорных точек, закреплённых на местности, положение которых определено в общей для них системе координат.
Геодезическая съёмочная сеть – сеть сгущения, создаваемая для производства топографических съёмок.
Геодезические разбивочные работы («разбивка») – комплекс работ по перенесению в натуру (на местность) проектов планировки и застройки.
Геодезический четырёхугольник – система из четырёх пересекающихся (имеющих общую вершину и по две общие стороны) треугольников, в которых измерены все углы. Одна из наиболее надёжных типовых фигур триангуляции.
Главные точки кривой – точки начала НК, конца КК и середины СК кривой – являются опорными для определения на местности контура кривой.
Горизонтальное проложение – проекция линии местности на горизонтальную плоскость.
Дирекционный угол – угол между северным направлением прямой, параллельной оси абсцисс в системе прямоугольных координат и направлением на данную точку, отсчитываемый по часовой стрелке.
Длина хода – расстояние между начальной и конечной точками хода, полученное как сумма длин всех сторон хода.
Карта – уменьшенное, обобщённое, построенное по определённым математическим законам (законам картографических проекций) изображение значительных участков земной поверхности на плоскости.
Координаты – числа, заданием которых определяется положение точки на плоскости, поверхности или в пространстве. В геодезии широко распространены астрономические, геодезические, прямоугольные и полярные координаты.
Магистральный ход – теодолитный ход, прокладываемый в середине участка или по его границе с разбивкой пикетажа не реже чем через 500 м. Служит плановым и высотным обоснованием для выполнения высотной съёмки нивелированием по параллельным линиям.
Масштаб – степень уменьшения длин линий местности на плане или карте.
Нивелир – геодезический прибор, предназначенный для определения превышений. Визирная ось может устанавливаться в горизонтальное положение по уровню либо при помощи компенсатора.
Нивелирный ход – система точек, через которые последовательно проводится нивелирование. Длина и точность нивелирного хода регламентируются «Инструкцией по нивелированию».
Нивелирование – определение превышений между точками земной поверхности. В зависимости от используемых приборов и методов различают нивелирование геометрическое, тригонометрическое, физическое и автоматическое.
Ориентирование линий – определение направления линии относительно другого направления, принятого за исходное.