Последовательность выполнения задания

 

2.1 Проектирование горизонтальной площадки

2.1.1 Обработка журнала нивелирования поверхности по квадратам

 

Обработка журнала нивелирования поверхности по квадратам заключается в следующем:

- вычисление отметки горизонта прибора (нивелира) по формуле:

Н_ГП = Н_РП + а_РП. (2.1)

- вычисление отметок вершин квадратов по формуле:

Н_i = Н_ГП - b_i, (2.2)

где b _i – отсчет по рейке, установленной на вершинах квадратов i = 1, 2, 3, …, n (рисунок 1).

Результаты занести в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Результаты вычисления отметок вершин

№ вершины квадрата	Отсчет по рейке b i, мм	Н ГИ	Отметки вершин Н i, м
А1		________
А2
… Г4

 

2.1.2 Составление плана М 1:500

 

Составление плана выполняется в следующей последовательности:

- построение сетки квадратов со стороной d = 20 м;

- подпись отметок вершин квадратов (из таблицы 2.1) с округлением до 0,01м;

- проведение на плане горизонталей с высотой сечения рельефа 0,5 м способом аналитического или графического интерполирования приведен в разделе 1 курсовой работы рисунки 1.11 и 1.12.

Рассмотрим способы интерполирования горизонталей на примере стороны квадрата Б1-Б2.

Аналитическое интерполирование. Необходимо провести горизонтали с высотой сечения 0,5 м между точками Б1 и Б2 с отметками соответственно Н_Б1 = 100,47 м, Н_Б2 = 101,32 м. При таких условиях на стороне квадрата пройдут горизонтали с отметками 100,5 м и 101,0 м. (рисунок).

Б1 100,47

Б2 / 101,32

101,0

100,5

d 1

d 2

d

Δh 1

Δh 2

h ′

h

а

b

а′

b′

Рисунок 2.2 - Аналитическое интерполирование горизонталей

На рисунке 2.2: h – высота сечения рельефа; h ′ - разность отметок крайних точек (Н_Б2 – Н_Б1); Δh ₁, Δh ₂ – превышение горизонталей с отметками соответственно 100,5 м, 101,0 м над точкой Б1, точки а и b – точки пересечения горизонталей с высотами соответственно 100,5 и 101,0 со стороной квадрата Б1-Б2.

Решение задачи сводится к нахождению планового положения точек a′ и b′, для чего необходимо вычислить горизонтальные расстояния d ₁, d ₂. Поскольку эти расстояния пропорциональны соответ­ственно превышениям Δh ₁, Δh ₂ то имеем: ; .

В общем виде можно записать:

. (2.3)

Отложив на плане от точки Б1 отрезки d ₁, d ₂, получают точки, через которые должны проходить горизонтали с отметками 100,5 м и 101,0 м.

Графическое интерполирование (рисунок 2.3).

Способ №1 (рисунок 2.3 а).

На листе миллиметровой бумаги через одинаковое расстояние (на­пример, 0,5 или 1,0 см) проводят ряд параллельных линий, которые оциф­ровываются согласно отметкам точек и принятому сечению рельефа.

Приложив лист миллиметровки к линии (например, Б1-Б2), сносят эти точки со­гласно их отметкам на миллиметровку. Далее отмечают точки пере­сечения линии Б1 ′- Б2 ′ с оцифрованными линиями миллимет­ровки (точки а, b). Спроектировав эти точки на линию Б1-Б2, получа­ют положение точек, через которые должны проходить горизонтали с отметками 100,5 м и 101,0 м.

Способ №2.

В практике вместо миллиметровки для графического интерполиро­вания часто используют палетку – восковку (кальку) с рядом парал­лельных линий, проведенных через равные промежутки (например, через 0,5 или 1 см).

Линии оцифровывают согласно выбранной высоте сече­ния рельефа и отметкам точек плана, между которыми проводится ин­терполирование. Накладывают палетку, например, на линию Б1-Б2 (рисунок 2.3, б) так, чтобы точка Б1 оказалась на соответствующей отметке палетки. Затем, прижав палетку в точке Б1 иглой, вращают палетку во­круг этой точки до тех пор, пока точка Б2 не окажется на соответствую­щей отметке палетки (рисунок 2.3, в). Отмечают точки пересечения линии Б1-Б2 линия­ми палетки.

Выполнив интерполирование на сторонах квадратов, точки с одинаковыми отметками соединяют плавными кривыми линиями и получают изображение рельефа.

 

Рисунок 2.3-Графическое интерполирование горизонталей.

а) с помощью горизонталей; б), в)- с помощью палетки

2.1.3 Вычисление рабочих отметок.

 

Вычисление проектной отметки Н _п горизонтальной площадки выполняется по формуле:

 

, (2.4)

 

где ΣН ₍₁₎, Σ Н ₍₂₎, Σ Н ₍₃₎, Σ Н ₍₄₎ – сумма отметок вершин, принадлежащих соответственно к 1, 2-м, 3-м или 4-м квадратам;

n – число квадратов.

Вычисление рабочих отметок h _p каждой вершины квадрата

 

Рабочие отметки вершин квадратов вычисляют по формулам:

h_р = Н_П – Н_i, (2.5)

h_р = Н_i – Н_П. (2.6)

Если рабочая отметка была вычислена по формуле (2.5), то знак «+» означает насыпь, знак «-» - выемку. Если по формуле (2.6), то наоборот.

2.1.4 Составление картограммы земляных масс

 

Если в квадрате рабочие отметки с разными знаками, то в таком квадрате проходит линия нулевых работ – линия с рабочей отметкой равной нулю. Линия нулевых работ является границей между участками выемки и насыпи грунта.

Для построения линии нулевых работ на сторонах квадрата находят положение точек нулевых работ по формулам:

, (2.7)

, (2.8)

где l ₁, l ₂ – расстояния от вершины квадрата до точки нулевых работ;

h_{p 1} h_{p 2} – рабочие отметки вершин стороны квадрата;

d – длина стороны квадрата.

Контроль: l ₁ + l ₂ = d.

После соединения смежных точек нулевых работ получают линию нулевых работ.

2.2 Вычисление объема земляных работ

Рассмотрим вычисление объема земляных работ двумя способами:

Способ № 1.

Объемы земляных работ подсчитывают для насыпи и выемки раздельно. В целом квадрате, не пересекаемом линией нулевых работ, объем земляных работ вычисляют по формуле:

, (2. 9)

где ∑ h_i – сумма рабочих отметок;

d – длина стороны квадрата.

При подсчете объемов земляных работ в переходных квадратах (квадратах, через которые проходит линия нулевых работ), их разбивают на геометрические фигуры (треугольники, трапеции).

Объем земляной призмы, основанием которой является треугольник, вычисляют по формуле:

, (2.10)

где S_Т – площадь треугольника, являющегося основанием земляной призмы.

Объем земляной призмы, основанием которой является трапеция, вычисляют по формуле:

(2.11)

где S_Трап – площадь трапеции, являющейся основанием земляной призмы.

Фигуры нумеруют и результаты вычислений заносят в таблицу 2.2

Таблица 2.2 – Ведомость вычисления объемов земляных работ

Номер фигуры	Площадь фигуры, м2	Средняя рабочая отметка, м	Объем земляных работ, м3
выемка	насыпь
…
	∑ =		∑ =	∑ =

 

Контролем правильности вычислений служит равенство суммы площадей всех фигур общей площади планируемого участка S_общ = n·a² = 11·20,0² = 4400м², а также примерное равенство объемов насыпи и выемки.

Подсчитывают баланс земляных работ:

, (2.12)

где ΔV = V_н – V_в, м³.

Баланс земляных работ должен быть не более 1%.

Способ № 2.

Объем земляных работ можно определить, используя эмпирические формулы Стрельчевского Г.С.

Способом Стрельчевского Г.С. объемы выемки (насыпи) вычисляют по формуле:

. (2.13)

Баланс земляных работ находят из выражения:

W_в(н) . (2.14)

В выражениях (2.13) и (2.14) обозначено:

∑ h – сумма рабочих отметок вершин квадрата;

∑| h | – сумма абсолютных значений четырех рабочих отметок квадрата;

d – длина стороны квадрата.

Результаты вычисления объемов и баланса земляных работ способом Стрельчевского Г.С. заносят в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 – Вычисление объема и баланса земляных работ способом Стрельчевского Г.С.

№ ква-драта	∑(- h), м	∑(+ h), м	(∑- h)2, м2	(∑+ h)2, м2	∑| h |, м	, м2	Объем Vв(н), м3	Баланс Wв(н), м3
выемки	насыпи	выемки	насыпи
…
Контроль:	∑ Vв	∑ Vн	∑ Wв	∑ Wн
ΔV	ΔW
V = ∑ Vв + ∑ Vн	W = ∑ Wв + Wн

 

В заключении составляют картограмму перемещения земляных масс.