Проектирование горизонтальной площадки

Проект вертикальной планировки застраиваемой территории является составной частью генерального плана. Естественный рельеф строительной площадки для создания необходимых условий строительства преобразуют в проектную горизонтальную поверхность, т.е. изменяют естественный рельеф строительной площадки путем выполнения земляных работ.

Проектирование горизонтальной площадки выполняют по топографическим планом масштабов 1:5000 – 1:500 при условии, чтобы объемы выемок и насыпей были примерно равны между собой.

Проектирование горизонтальной площадки с соблюдением баланса земляных масс – простейший пример вертикальной планировки. В процессе проектирования студенты осваивают принцип выполнения геодезических расчетов при составлении проекта геодезической планировки.

1. Вычисление проектной отметки горизонтальной площадки.

· Вычисляют проектную отметку горизонтальной площадки по формуле:

,

(2.1)

где Н_min – наименьшая из фактических отметок вершин квадратов, n – число квадратов.

· Для облегчения расчетов вводят в расчетную формулу понятие: условная отметка h¢. Вычисляют условную отметку для каждой вершины квадрата:

Согласно топографическому плану (рис. 1.3.) вычисляют: Sh¢₁, Sh¢₂, Sh¢₃, Sh¢₄

· Sh¢₁ – сумма отметок вершин квадратов, принадлежащих только одному квадрату;

· Sh¢₂ – сумма отметок вершин квадратов общих для двух смежных квадратов:

· Полученную сумму Sh¢₂ подставляют в формулу (2.1):

· Sh¢₃ – сумма отметок вершин квадратов общих для трех смежных квадратов:

· Полученную сумму Sh¢₃ подставляют в формулу (2.1):

· Sh¢₄ – сумма отметок вершин, объединяющих четыре квадрата;

· Полученную сумму Sh¢₄ подставляют в формулу (2.1):

· В рассматриваемом примере Н_min = 69,60 м.

Sh¢₁ = 0,03 м + 1,53 м + 1,21 м + 0,98 м + 2,02 м + 0,08 м = 5,85 м;

Sh¢₂ = 1,98 м + 1,14 м + 0,27 м + 0,12 м = 3,51 м;

Sh¢₃ = 2,09 м + 1,56 м= 3,65 м;

Sh¢₄ = 2,04 м + 2,16 м = 4,20 м.

· Подставляют все полученные величины в формулу вычисления проектной отметки горизонтальной площадки (2.1):

· Таким образом, проектная отметка горизонтальной площадки:

Н_пр.гор = 71,05 м.

1. Вычисление рабочих отметок всех вершин квадратов

· Вычисляют рабочие отметки всех вершин квадратов, показывающих высоту насыпи (+) или глубину выемки (–) как разность проектной и фактических отметок по формуле:

.

(2.7)

· Например, рабочую отметку вершины А4 вычисляют:

· Правильность вычисления рабочих отметок контролируют по формуле:

.

(2.9)

1. Вычисление положения точек нулевых работ

· Вычерчивают картограмму земляных работ. Картограмма земляных работ – это графический документ вертикальной планировки. Составляется на основе топографического плана строительной площадки. Для этого вычерчивают сеть квадратов и в каждой вершине подписывают фактические (черные) отметки и вычисленные рабочие отметки. Проектную отметку подписывают ниже картограммы.

Рис. 2.1.Картограмма земляных работ

Н_п.р = 71,05 м. Длина сторон квадрата 20 м.

· Вычисляют положение точек нулевых работ. Ноль работ – это точка пересечения фактической линии (линии Земли) и проектной линии. Определение положения точек нулевых работ проводят между смежными рабочими отметками сторон квадратов, имеющими разные знаки.

Положение точек нулевых работ определяют аналитическим способом по формуле:

, .

(2.10)

· Контроль вычислений:

l₁ + l₂ = l

где D h₂ – рабочая отметка выемки; D h₁ – рабочая отметка насыпи; l – длина стороны квадрата; l₁ и l₂ – расстояния, определяющие положение точек нулевых работ на стороне квадрата (рис. 2.2.).

Рис. 2.2. Определение положения точек нулевых работ

· Пример вычисления точки нулевых работ:

Для стороны между вершинами А4–Б4 положение точки нулевых работ определяют:

.

(2.11)

Точка нулевых работ находится на расстоянии 15 м от вершины квадрата с рабочей отметкой + 1,42 м.

· Соединив точки нулевых работ прямыми линиями, получают линию нулевых работ.

· Объем земляных масс можно вычислить методом четырехгранных или трехгранных призм.

Объем четырехгранной призмы определяют по формуле:

,

(2.12)

где – средняя высота однородной призмы, вычисляют как среднюю арифметическую из рабочих отметок; S – площадь основания призмы.

Объем трехгранной призмы определяют по формуле:

.

(2.13)

Объем пятигранных призм в смешанных квадратах можно вычислять как разность объемов четырехгранных и трехгранных призм.

· Вычисление объемов земляных масс насыпей и выемок выполняют для каждого квадрата или части его, используя вышеприведенные формулы.

· После вычисления объемов отдельных фигур находят общий объем насыпи и выемки. Контролем вычисления объемов земляных масс является примерное равенство объемов насыпи и выемки. Допускается расхождение в пределах до 5% от общего объема насыпи и выемки.

При этом предпочтительно, чтобы объем выемки несколько превышал объем насыпи, это связано с уплотнением и потерями грунта при его отсыпке в насыпь.

· Пример вычисления объема земляных масс по данным рис. 2.1. приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Ведомость вычисления объемов земляных масс

Номер фигуры	Площадь фигуры, м2	Средняя рабочая отметка	Объемы земляных работ, м3
Выемка (-)	Насыпь (+)
		+0,92	-	128,8
		+0,47	-	70,5
		-0,18	-9,0	-
		-0,37	-22,2	-
		-0,46	-184,0	-
		+0,84	-	117,6
		+0,39	-	46,8
		-0,24	19,2	-
		-0,43	25,8	-
		-0,51	204,0	-
		-0,25	10,0	-
		-0,21	31,5	-
		+0,16	-	25,6
		+0,24	-	12,0
		+0,85	-	102,0
		+0,46	-	75,4
		-0,24	13,4	-
		+0,56	-	33,6
		+0,10	-	2,1
		-0,19	7,4	-
		-0,43	60,2	-
		-0,46	92,0	-
	S = 2800	-

Вычисляют объемы выемок и насыпей:

, .

(2.14)

Определяют абсолютную величину их разности:

.

(2.15)

Отношение D V к общей сумме насыпей и выемок, выраженное в процентах, характеризует баланс земляных масс:

.

(2.16)

Контрольные вопросы

1. В чем сущность нивелирования по квадратам?
2. Какие существуют способы геометрического нивелирования?
3. По какой формуле вычисляется проектная отметка при проектировании горизонтальной площадки?
4. Как вычисляются и контролируются рабочие отметки при проектировании горизонтальной площадки?
5. Что называется точкой нулевых работ и как ее определить?
6. Что такое картограмма земляных работ и как она составляется?
7. Как определяется положение точки нулевых работ при составлении картограммы земляных работ?
8. Как вычисляется объем земляных работ при планировки горизонтальной площадки?
9. Как вычисляются проектные отметки вершин квадратов при проектировании наклонно площадки?
10. Назначение построения плана в проектных горизонталях.