Проектирование горизонтальной и наклонной

Нивелирование площади поверхности по квадратам

и вертикальная планировка.

Введение

Нивелирование площади поверхности производиться для детального изображения рельефа участка местности, на котором предполагается создание каких-либо инженерных сооружений (промышленное, гражданское и сельскохозяйственное строительство, строительство аэродромов и пр.). В зависимости от характера рельефа и ситуации местности, а также от размеров площади нивелируемой поверхности применяются следующие способы нивелирования: по квадратам, параллельных линий. В итоге составляют топографический план участка местности с изображением рельефа горизонталями с заданной высотой сечения.

Ниже изложена методика камеральной обработки материалов нивелирования площади поверхности по квадратам. Размер площади , состоящей из девяти квадратов. Сторона квадрата - . Нивелирование этой площади выполнено с четырех станций методом геометрического нивелирования.

В задание по данной лабораторной работе входят:

1. Камеральная обработка материалов нивелирования площади (увязка замкнутого магистрального нивелирного хода, вычисление отметок вершин квадратов, составление плана в масштабе 1:500 в горизонталях с сечением рельефа через

2. Проектирование горизонтальной и наклонной площадок (вертикальная планировка)

3. Подсчет объемов земляных работ.

Лабораторная работа выполняется в туши на миллиметровой бумаге формата А2. выполненное задание размещается на листе так. Как показано на схеме (рис.1)

Камеральная обработка материалов нивелирования площади поверхности.

По данным нивелирования площади поверхности способом квадратов в масштабе 1:500 план площадки в горизонталях с сечением рельефа через 0,25 м.

Последовательность выполнения задания заключается в следующем:

1. На листе чертежной бумаги формата А2 в масштабе 1:500 вычерчиваем сетку квадратов со сторонами 20 м, подписывают номера

горизонтальных и вертикальных линий и выписывают отсчеты по четной стороне рейки по образцу (рис.2).

Рис.2. Схема отсчета по рейке

2. Вычисляют превышения связующих точек на станциях замкнутого нивелирного хода 0/1, 2/0, 3/2, 1/3 и записывают их в табл.1. Последнюю располагают на листе так, как показано на схеме (рис.1).

Таблица 1

Увязка замкнутого нивелирного хода 5,3,12,14

Номер точек	Превышения, мм	Отметки точек, м	Номера станций	Горизоты инструментов, м ГИ i
вычисленные hв	исправленные hи
	-1		200,650	Ст.1	202,434
	201,120
-1 -1949	-1950	Ст.2	201,848
	199,170
-1 -289	-290	Ст.3	200,563
	198,880
-1		Ст.4	204,587
	200,650

,

Затем вычисляют фактическую и допустимую невязки в превышениях замкнутого нивелирного хода по формуле:

, или

где

- алгебраическая сумма вычисленных превышений замкнутого нивелирного хода;

- число станций;

- длина нивелирного хода, км.

Если фактическая невязка допустима (), то ее распределяют поровну на каждое превышение с обратным знаком,; вычисляют исправленные превышения. Контроль вычислений: алгебраическая сумма исправленных превышений должна равняться нулю ().

Через исправленные превышения вычисляют отметки связующих точек нивелирного хода 0/1, 2/0, 3/2, 1/3, 0/1. За исходную отметку точки 0/1 (рис.2) принять отметку репера из задания «Камеральная обработка результатов нивелирования трассы». Отметки точек вычисляют по формуле

^,

где

- отметка последующей точки;

- отметка предыдущей точки;

- исправленное превышение.

Контролем вычислений является отметки исходной точки0/1.

3. После вычисления отметок замкнутого нивелирного хода определяют горизонт инструмента на каждой из четырех станций (i=1,2,3,4)

,

для контроля

,

где

- отсчет на станции по черной стороне рейки на задней точке;

- отсчет на той же станции по черной стороне рейки из передней точке.

Вычисленные записывают в табл.1 и на схему (рис.2). Через определяют отметки остальных вершин квадратов как промежуточных точек

,

где - отсчет по черной стороне рейки в вершине квадрата на данной станции.

Полученные отметки округляют до 0,01 м и подписывают около вершин квадратов (рис.3).

4. В масштабе 1:500 составляют план, подписывают вычисленные отметки у вершин квадратов и строят горизонтали поверхности земля с сечением через 0,25 м при помощи палетки или миллиметровой бумаги (рис.3). Каждую пятую горизонталь утолщают (0,2 мм) и подписывают в разрыве; основания цифр должны быть направлены в сторону понижения рельефа.

Рис.3. План поверхности в горизонталях.

Проектирование горизонтальной площадки.

Проектирование горизонтальной и наклонной

площадок (вертикальная планировка)

Под вертикальной планировкой подразумевается преобразование естественного рельефа при строительстве в горизонтальную или наклонную площадки путем выполнения земляных работ по специальному проекту вертикальной планировки.

1. Для проектирования горизонтальной площадки вычисляют среднюю отметку всего участка по известным отметкам вершин квадратов (рис.3) по формуле

где

N – число квадратов;

- отметки вершин квадратов, относящихся к одному, двум и четырем квадратам.

Результаты заносят в табл.2.

Таблица 2

Вычисление средней отметки горизонтальной площадки

201,86 200,47 198,14 199,03	201,21 201,12 199,76 199,17 198,79 198,88 200,06 200,65	200,50 200,41 199,82 199,91

Среднюю отметку вычисляют с точностью до 0,01 м.

Рабочие отметки всех вершин квадратов получают как разности отметок поверхности земли в вершинах квадратов и отметки ,

.

Отрицательная рабочая отметка указывает на насыпь грунта в данной точке, а положительная – на выемку. Рабочие отметки подписывают красной тушью под отметками поверхности земли (рис.3) и с помощью их строят линию нулевых рабочих отметок, называемую линией нулевых работ. Точки нулевых рабочих отметок располагаются на сторонах квадрата между положительными и отрицательными рабочими отметками. Положение точек нулевых рабочих отметок можно определить графоаналитическим или графическим способами.

Графоаналитический способ заключается в вычислении расстоянии до точек нулевых рабочих отметок (нулевых работ), а затем в графическом определении на плане положения искомой точки на стороне квадрата или его диагонали. Расстояние до точек нулевых работ определяют по известной формуле

,

для контроля

,

где

- сторона квадрата (здесь =20 м);

- рабочие отметки вершин квадрата, расположенные соответственно слева и справа от точки нулевых работ. Величины и , вычисленные по формулам, должны составлять в сумме величину . Вычислим расстояния от точки нулевых работ на примере рис.4.

,

.

Графический способ состоит в определении положения точки нулевых работ путем графических построений. Например, откладывая в заданном от вершин квадрате в противоположные направления рабочую отметку выемки (0,06) и рабочую отметку насыпи (-0,09) в масштабе и соединив полученные точки, найдем искомую точку С или m, которые являются точками нулевых работ (рис.5).

Рис.4. Графический способ построения линии нулевых работ

Рис.5. Графический способ построения линии нулевых работ

Получив таким образом ряд точек нулевых работ, соединяют их плавной пунктирной линией красного света, которая будет являться линией нулевых работ. Она разделяет площадку на участки выемки и насыпи. Участок насыпи показывают штриховкой (рис.3).

После вычисления рабочих отметок и построения линий нулевых работ подсчитывают объемы земляных работ (объемы насыпи и выемки грунта).

2. Для проектирования наклонной площадки принимают уклон с севера на юг. Проектную отметку начальной линии принимают равной . Эту линию располагают посередине площадки (рис.6).

Зная проектную отметку начальной линии и заданный уклон I проектируемой наклонной площадки, вычисляют проектные отметки вершин всех квадратов по формуле

,

где а - горизонтальное расстояние между начальной и определяемой точками.

Рис.6. Проектирование наклонной площадки

Учитывая направления уклона i, знак «+» относится к точкам, лежащим выше начальной, а знак «-» - к точкам, лежащим ниже её.

Затем вычисляют рабочие отметки вершин всех квадратов как разность между отметками поверхности земли в вершинах квадратов и вычисленными проектными отметками

Примечание. Отметки поверхности земли точек начальной проектной линии, расположенной посередине площадки, вычисляют как средние из двух смежных отметок вершин квадратов (рис.6).

План отметок поверхности земли, проектных и рабочих отметок наклонной площадки вычерчивается в масштабе 1:500 (рис.6). На этом плане по рабочим отметкам проводиться линия нулевых работ способами, написанными выше. Рабочие и проектные отметки подписываются красной тушью, остальное вычерчивается черной тушью.

План площадки оформляют по образцу (рис.1,6) надписи вычерчивают техническим шрифтом.

Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке

Для подсчетов объемов земляных работ составляют картограмму земляных работ, на которую выписывают отметки поверхности земли, проектные и рабочие отметки всех вершин квадратов (рис.3,6). Положительный знак рабочей отметки указывает на необходимость выемки грунта в этой точке, а отрицательный знак – на подсыпку. Линия нулевых работ является границей между площадью насыпи и выемки.

В задании по данной лабораторной работе входит вычисление объемов земляных работ только горизонтальной площадки (для наклонной площадки способы подсчета применяются те же).

Подсчет объемов земляных работ можно произвести способами треугольных и четырехугольных (квадратных) призм, способом Стрельчевского и способом пирамид.

Способ Стрельчевского.

Подсчет объемов земляных работ производят по формулам

,

,

где

- соответственно объем насыпи и выемки грунта в каждом квадрате, м³;

- арифметическая сумма рабочих отметок насыпи и выемки грунта в квадрате, м;

d - сторона квадрата, 20 м.

Подсчет объемов земляных работ сводят в табл.3. Расхождение объемов насыпи и выемки грунта по всей площади не должно превышать 5%. В табл.3 подсчет объемов произведен по данным проектирования горизонтальной площадки (рис.3).

Таблица 3

Вычисление объемов земляных работ по способу Стрельчевского (горизонтальная площадка)

Номера квадратов						Объемы, м3
	3,12					372,0
	3,24					324,0
	2,00	0,24	4,00	0,058	2,24	178,6	2,6
	1,21	0,09	1,464	0,008	1,30	112,6	0,6
	0,91	0,27	0,828	0,073	1,18	70,2	6,2
	0,41	1,25	0,168	1,562	1,65	10,1	94,1
	0,06	2,18	0,004	4,752	2,24	0,2	212,1
		2,60					260,0
		4,00					408,0
	∑=1067,7	983,1

Дата добавления: 2015-11-04