Планировка участка под горизонтальную плоскость

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПЛАНИРОВКА УЧАСТКА ПОД ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ ПЛОСКОСТЬ



1. Подготовка исходные данных

Схема нивелирования участка по квадратам, результаты нивелирования и отметки реперов выдаются преподавателем индивидуально или могут быть взяты как в методических указаниях с учетом своего номера зачетной книжки.

Рассмотрим вариант расчета планировки участка под горизонтальную плоскость на конкретном примере.

1. Результаты нивелирования поверхности занесены в журнал нивелирования и представлены в табл. 1.

2. Схема с границами нивелирования для каждой станции приведена на рис. 1.

Отметка репера, от которой прокладывается нивелирный ход, задается каждому студенту в зависимости от номера его зачетной книжки.

, (1)

где - вариант студента.

Например, если N_з= 5, то HR_р = 105,105 м.

Таблица 1

Журнал нивелирования

Номер стан-ции	Номер точки	Отсчеты на рейке	Превыш. h	hСР	hУР	Отмет-ка Н, м	ГИ,м
		задней	передней	промежут.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
I	RР	7433
		2832
	13		7082
			2477
	11			2997
	12			2358
	21			2368
	22			0463 +20 • Nз
	23			1755
	31			2777
	32			2616
	33			2999
II	13	4961
		0360
	25		7585
			2980
II	14			1460
	15			2093
	24			0952
III	25	6592
		1989
	43		6288
			1687
	34			1173 +20 • Nз
	35			2546
	44			2241
	45			2994 -20 • Nз
IV	43	7029
		2426
	RP		5074
			0471
	41			1542
	42			2138

Отсчеты на заднюю и переднюю рейки взяты по красной и черной сторонам. Отсчеты на промежуточные точки взяты только по черной стороне рейки. Все отсчеты взяты в мм.

Рис. 1 Схема нивелирования площадки по квадратам: ---- - границы нивелирования по станциям; - репер; - связующая точка; ? - станция нивелирования



2. Планировка участка под горизонтальную плоскость при условии нулевого баланса земляных масс

2.1 Общие положения

Исходные данные, представленные в подразделе 1, получены следующим образом. На местности, подлежащей планировке, было выполнено нивелирование по квадратам. Для этой цели на участке были закреплены вершины квадратов со стороной 40 м. Сетку квадратов разбивали с использованием теодолита и мерной ленты или рулетки. Нивелирование узлов сетки производилось с одновременным проложением привязочного хода к реперам. Если на участке имеется только один репер, то прокладывают замкнутый ход.

2.2 Обработка журнала нивелирования

Последовательность выполнения работ:

1. Вычисляется пятка рейки для каждой связующей точки.

Пятка = О_кр - О_чер, (2)

где О_кр - отсчет по красной стороне рейки; О_чер - отсчет по черной стороне рейки.

Вычисленное значение пятки рейки не должно отличаться от фактического значения пятки более чем на 5 мм.

2. Вычисляются превышения на каждой станции:

h₁ = З_кр - П_кр; (3)

h₂ = З_чер - П_чер, (4)

где З_кр, З_чер - отсчеты на заднюю рейку соответственно по красной и черной сторонам рейки; П_кр, П_чер - отсчеты на переднюю рейку соответственно по красной и черной ее сторонам.

Разность (h₁ - h₂) должна быть не более 5 мм (по абсолютному значению).

Вычисляется среднее превышение h_ср на станции.

h_ср = (h₁ - h₂) / 2. (5)

После вычисления средних превышений на всех станциях хода вычисляется практическая невязка хода.

, (6)

где - сумма средних превышений по ходу;

, (7)

здесь Н_к, Н_н - отметки конечного и начального реперов хода.

Так как в рассматриваемом примере ход замкнутый, то Н_к = Н_н и , поэтому

.

Полученная невязка должна удовлетворять требованию

, (7)

, (9)

где п - число станций.

5. Если , то в нивелирном ходе грубых ошибок нет и полученную невязку можно распределить поровну с обратным знаком на все средние превышения, т.е. вычислить поправки д_h к средним превышениям. Поправка вычисляется в целых миллиметрах:

, (10)

Сумма поправок должна быть равна невязке с обратным знаком:

. (11)

6. Вычисляются исправленные превышения.

h_ucnp = h_cр+ д_h. (12)

Контроль правильности вычислений:

.

7. Вычисляются отметки всех связующих точек.

. (13)

Контролем правильности вычислений служит точное получение отметки репера, расположенного в конце хода.

8. Вычисляют отметки горизонта инструмента для каждой станции, имеющей промежуточные точки:

ГИ = Нз + З_чер или ГИ = Н_п + П_чер, (14)

где ГИ - горизонт инструмента; Н_п, Н_з - отметки передней и задней точек на станции; З_чер - отсчеты на заднюю рейку по черной стороне рейки; П_чер - отсчеты на переднюю рейку по черной стороне рейки.

9. Вычисляют отметки промежуточных точек (узлов сетки):

H_i = ГИ-О_i, (15)

где О_i -отсчеты по рейке в узлах сетки квадратов (см. табл. 1 гр. 5).

2.3 Построение высотного плана участка

По результатам нивелирования площадки строят высотный план в масштабе 1:500 с высотой сечения рельефа 0,5 м. На листе бумаги строят сетку квадратов в масштабе 1:500, в узлы сетки вписывают отметки из журнала с округлением до 0,01 м.

Горизонтали строят путем интерполяции между соседними отметками на каждой стороне квадрата. На рис. 2 приведен пример построения высотного плана участка для варианта N = 0.

Рис. 2 Высотный план М 1:500

Сплошные горизонтали проведены через 0,5 м

2.4 Вычисление проектной и рабочих отметок

Планировка участка под горизонтальную плоскость проводится при условии нулевого баланса земляных масс. Проектная отметка горизонтальной плоскости вычисляется по формуле

, (16)

где H₁, Н₂, Н₃, H₄ - отметки земли узлов сетки, принадлежащие одновременно 1, 2, 3, 4-му квадратам; п - число квадратов (см. рис. 2).

В нашем примере одному квадрату принадлежат узлы 11, 15, 41, 45; двум квадратам одновременно принадлежат узлы 12, 13, 14, 21, 25, 31, 35, 42, 43, 44; четырем квадратам одновременно принадлежат узлы 22, 23, 24, 32, 33, 3

.

Для того чтобы поверхность земли преобразовать в горизонтальную плоскость, необходимо произвести земляные работы по срезке грунта на возвышенных участках и подсыпке грунта на пониженных участках. Для того чтобы знать величины срезки или подсыпки для каждого узла, вычисляют рабочие отметки:

h_paб.j = H_{проектное} - H_{земли j}. (17)

На схеме участка с рабочими отметками намечается линия нулевых работ (граница между насыпью и выемкой), проходящая через стороны, концы которых имеют рабочие отметки противоположных знаков. На рис. 3 линия нулевых работ будет проходить между вершинами 13 и 14, 14 и 24, 24 и 25, 24 и 34, 34 и 33, 33 и 43, 32 и 42, 31 и 41.

Плановое положение точки нулевых работ на сторонах квадрата определяют по формулам

; (18)

. (19)

Контролем служит равенство

х₀ + у₀ = d, (20)

где а, в - рабочие отметки на концах стороны квадрата; d - длина стороны квадрата; х₀ - расстояние от точки А до точки нулевых работ в метрах; у₀ - расстояние в метрах от точки нулевых работ до точки В.

Пример.

На стороне 13 - 14:

; .

х₀ и у₀ откладывают в масштабе на плане участка и получают линию нулевых работ (рис. 3).

Рис. Рабочие отметки и линия нулевых работ: O - номер фигуры;^____ - линия нулевых работ; * 0 - точки нулевых работ



2.5 Составление картограммы земляных масс

По результатам рис. 3 вычисляют объемы земляных работ (табл. 2). Объемы для каждой фигуры V_i вычисляют по формуле

, (21)

где Si - площадь фигуры; h_paб.cp.i - средние рабочие отметки.

, (22)

здесь m - число вершин фигуры.

Таблица 2

Расчет объемов земляных работ

Номер фигуры	Площадь фигуры S	Средняя рабочая отметка hpaб.cр	Объем земляных работ V
			выемка (-)	насыпь (+)
1	400	-1,20	480
2	400	-1,48	592
3	361,18	-0,49	176,98
4	38,82	+0,11		4,27
5	6,25	-0,06	0,38
6	393,75	+0,63		248,06
7	400	-1,19	476
8	400	-1,29	516
9	263,07	-0,38	99,97
10	136,93	+0,34		46,56
11	2,64	-0,06	0,16
12	397,36	+1,06		421,20
13	149,90	-0,28	41,97
14	250,10	+0,48		120,05
15	94,6	-0,22	20,81
16	305,4	+0,7		213,78
17	5,45	-0,08	0,44
18	394,55	+0,93		366,93
19	400	+2,10		840
VВ = 2404,71	VH = 2260,85

Контроль при вычислении объемов работ выполняют по формуле

. (23)

В нашем случае

.



3. Вынос проекта сооружения на местность

3.1 Подготовка исходных данных

Исходные данные для выноса проекта сооружения на местность могут выдаваться преподавателем каждому студенту индивидуально или могут быть взяты из учебно-методического пособия с учетом своего номера зачетной книжки, как рассмотрено в примере.

Рассмотрим выполнение этой части курсовой работы на конкретном примере.

1. Проектные координаты точки пересечения оси А и оси 1 (А/1) (рис. 1) сооружения вычисляем по формулам:

х_А/1 = 1500,15 м + 1,11 м • N_з; у_А/1 = 1000,20 м + 1,20 м • N_з,

где N_з - номер зачетной книжки.

Рис. 1 Схема размещения сооружения

2. Дирекционный угол продольной оси сооружения

б_AA = 60° + l°15' • N_з. (1)

Размеры сооружения: длина 60 м + 3 • N_з; ширина 20 м + 4 •N_з; сооружение прямоугольной формы.

Задаем координаты точек разбивочной основы на строительной площадке, которые берем из материалов геодезических изысканий:

х1 = 1400,16 м; y1 = 1000,55 м;	х3 = 1577,24 м; у3 = 1100,15 м;
х2 = 1621,34 м; у2 = 920,76 м;	х7 = 1410,57 м; y7 = 1127,27 м.

3.2 Основные положения

На площадке будущего строительства в подготовительный период выполняют комплекс работ по перенесению проекта сооружения на местность, который включает в себя:

· аналитический расчет проектных координат точек пересечения основных осей сооружения;

· аналитический расчет разбивочных элементов;

· составление разбивочного чертежа, на котором показывают все необходимые данные для выноса осей сооружения в натуру;

· полевые работы по перенесению в натуру и закреплению осей сооружения.

В учебно-методическом пособии будут рассмотрены первые три этапа по перенесению проекта сооружения на местность. Исходные данные для выполнения расчетов приведены в подразделе 1.

сооружение нивелирование плоскость картограмма

3.3 Аналитический расчет проектных координат точек пересечения основных осей сооружения

Используя исходные данные (см. в подразделе 1) и схему расположения основных осей, приведенную на рис. 1, вычисляем проектные координаты точек пересечения основных осей А/2, В/1 и В/2.

, где ; (2)

, где . (3)

Для примера, рассматриваемого в учебно-методическом пособии, примем: d_AA = 50 м; d₂₂ = 18 м; = 80°18'; N = 0. В этом случае координаты узла А/2 будут равны

;

.

Для вычисления координат углов В/1 и В/2 необходимо предварительно вычислить дирекционные углы направлений А/1 - В/1 и А/2 - В/2. Так как здание прямоугольной формы, то углы в узлах А/1 и А/2 равны 90°. Используем формулу вычисления дирекционных углов смежных сторон [2]:

; (4)

. (5)

Найдем .

.

, так как эти линии параллельны друг другу. Используя размеры здания и значения и , найдем координаты узлов В/1 и В/2:

;

;

;

.

Подставив значения, получим

;

;

;

.

3.4 Аналитический расчет разбивочных элементов

Используя координаты точек разбивочной основы (см. рис. 1) и проектные координаты узлов пересечения основных осей, полученные в 2.2, вычислим разбивочные элементы.

Перенесение проекта сооружения на местность может производиться различными способами: прямоугольных координат; полярных координат; засечек и т.п. Так как расчет разбивочных элементов для этих способов во многом схож, рассмотрим наиболее общий для всех случай расчета разбивочных элементов для способа полярных координат.

Для этого способа необходимо вычислить длину полярного расстояния и полярный угол. Для вычисления расстояний и дирекционных углов используем формулы обратной геодезической задачи [1], а полярные углы найдем как разность дирекционных углов. Составим схему расположения сооружения и точек разбивочной основы, чтобы наглядно видеть расчетные элементы (рис. 2).

Используя координаты точек разбивочной основы и проектные координаты узлов сооружения, вычислим румб r направления 7 - А/2 по формуле

. (6)

Рис. 2 Схема расположения разбивочной основы

Для рассматриваемого варианта получим r_7-A/2 = СЗ 38°26'30".

Название румба ставим в соответствии со знаками приращений координат ?х, ?у:

?х +, ?у +, - СВ;

?х -, ?у +, - ЮВ; (7)

?х -, ?у -, - ЮЗ;

?х +, ?у -, - СЗ.

По формулам связи между румбами и дирекционными углами [1] найдем значение дирекционного угла направления 7 - А/2:

СВ - б = r;

ЮВ -б = 180° - r;

ЮЗ - б =180° + r; (8)

СЗ - б = 360° - r;

б_7-A/2 = 360° - r = 321°33'30"

Производя аналогичные расчеты, находим дирекционный угол направления 7-1.

; (9)

.

Зная дирекционные углы направлений 7-1 и 1-A/2, найдем полярный угол в₁ по формуле

. (10)

Для рассматриваемого варианта полярный угол в₁ будет иметь следующее значение:

в₁ = 321°33'30" - 265°18'14" = 56°15'16".

Полярное расстояние d₁ = d_7-A/2 вычислим по формуле

, (11)

где ?х = х_А/2 - х₇ = 98,00 м; ?у = у_A/2 - у₇ = -77,79 м. Подставив значения ?х и ?у, получим d₁ = 125,12 м.

Аналогично вычисляются дирекционные углы и расстояния от точек разбивочной основы до остальных узлов сооружения:

; ;

; ; ;

; б_1-A/1 = 359°47'58";

; ; ;

; б_2-В/1 = 143°32'59"; ;

; ; ;

; .

Расстояние d₆ вычисляют для контроля так же, как и значения d₃, в

,

где ?х = х_в/2 - х₃ = -50,93 м; ?у = у_в/2 - у₃ = -53,70 м.

Кроме того, контроль вынесения сооружения на местность производится по длинам d₁₁ и d₂₂ и углам в узлах, которые должны быть 90°. Используя вычисленные разбивочные элементы, составляют разбивочный чертеж (рис. 3).



3.5 Составление разбивочного чертежа

Рис. Разбивочный чертеж (М1:500): * - узлы сооружения; о - точки разбивочной основы

Разбивочный чертеж составляют в масштабе 1:500 (см. рис. 3), на разбивочном чертеже показывают:

· пункты разбивочной основы, от которых производится разбивка;

· значения разбивочных элементов;

· координаты точек разбивочной основы и проектные координаты узлов сооружения;

· дирекционные углы направлений;

· контуры выносимого сооружения с указанием его размеров и осей.



Библиографический список

1. Инженерная геодезия: учебник / Г.А.Федотов. 3-е изд., испр. М.:Высшая школа, 2006. 463 с.

2. Клюшин Е.Б. Инженерная геодезия: учебник для студ. высш.учеб. заведений / Е.Б.Клюшин, М.И.Киселев, Д.Ш.Михелев, В.Д.Фельдман; под ред. Д.Ш. Михелева. 6-е изд., стер. М.: Изд. центр “Академия”, 2006. 480 с.

3. ГОСТ 21778-81 (СТ СЭВ 2045-79). Основные положения. М.: Госстрой СССР, 1981.

4. ГОСТ 21779-82 (СТ СЭВ 2681-80). Технологические допуски. М.: Госстрой СССР,1983.

5. ГОСТ 21780-83 (СТ СЭВ 3740-82). Расчет точности. М.: Госстрой СССР, 1984.

6. ГОСТ 23615-79. Система обеспечения геометрической точности в строительстве. М.: Госстрой СССР, 1979.

7. ГОСТ 23616-79. Система обеспечения геометрической точности в строительстве. Общие правила контроля точности. М.: Госстрой СССР, 1979.

8. ГОСТ Р 21.1701-97. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автомобильных дорог. / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1997.

9. Федотов Г.А. Инженерная геодезия: учебник/Г.А. Федотов. 2-е изд., исправл. М.: Высш. шк., 2004. 463 с.

10. Клюшин Е.Б. Инженерная геодезия: учебник для вузов/Е.Б.Клюшин, М.И.Киселев, Д.Ш.Михелев, В.Д.Фельдман; под ред. Д.Ш.Михелева. 4-е изд., испр. М.: Изд. центр ”Академия”,2004. 480 с.

11. Клюшин Е.Б. Инженерная геодезия: учеб. для вузов /Е.Б.Клюшин, М.И.Киселев, Д.Ш.Михелев, В.Д.Фельдман; под ред. Д.Ш.Михелева. М.: Высш. шк., 2000. 464 с.

12. Измерение горизонтальных и вертикальных углов: методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Инженерная геодезия»/ сост.: Ю.В. Столбов, А.А. Побережный. Омск: Изд-во СибАДИ, 2005. 19 с.

13. Методические указания к лабораторным работам «Построение продольного профиля», «Построение проектной линии продольного профиля»/сост.: Т.П. Синютина, Л.Ю. Миколишина. Омск: Изд-во СибАДИ,2006. 27 с.

14. Трассирование линейных сооружений: методические указания к выполнению расчетно-графических работ для студентов строительных специальностей очной и заочной форм обучения/ сост.: Т.П.Синютина, Л.Ю.Миколишина, Т.В.Котова. Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. 34 с.

15. Решение задач на топографических картах: методические указания и задания к лабораторной работе для студентов строительных специальностей очной и заочной форм обучения / сост.: Т.П.Синютина, Л.Ю.Миколишина, Т.В.Котова. Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. 37 с.

16. Камеральная обработка материалов топографической съемки участка местности: методические указания по выполнению расчетно-графической работы №1 / сост.: В.В.Бадера, А.В. Виноградов. Омск: Изд-во СибАДИ, 2008. 35 с.

17. Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Инженерная подготовка территорий» / сост.: Н.С.Воловник, Т.П.Синютина. Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. 28 с.

18. Методические указания и задания для студентов «Инженерные изыскания для строительства» / сост.: Т.П.Синютина, Л.Ю.Миколишина, Т.В.Котова. Омск: Изд-во СибАДИ, 2009. 38 с.

Размещено на Allbest.ru