ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА. СОСТАВЛЕНИЕ

ВЕРТИКАЛЬНАЯ ПЛАНИРОВКА.
Одной из составных частей генерального плана строительства, является проект вертикальной планировки застроенной территории. В соответствии с этим проектом, естественный рельеф преобразуется, путем выполнения земляных работ. Преобразование естественного рельефа в проектный рельеф, называется вертикальной планировкой.

В зависимости от задач строительства, проектный рельеф может быть горизонтальным, иметь уклон в одну или в две стороны, или иметь сложную поверхность.

Проектирование площадок производится по топографическим планам 1:500 – 1:5000 масштабов, или по результатам нивелирования поверхности, при условии нулевого баланса земляных работ, т.е. примерном равенстве насыпей и выемок. Для решения этой задачи строительный участок нивелируется по сетке квадратов со стороной от 10 до 50 метров.

Данное методическое пособие составлено на основании разработок кафедры Землеустройства и Геодезии с 1980 по 2008 годы ( 1 ; 4).
Студенты специальностей 120301, 120302, 120303, выполняют задание по первому варианту (масштаб РГР№1 1:2000), а студенты других специальностей по варианту №2 (масштаб РГР №1 1:500).

ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАКЛОННОЙ ОФОРМЛЯЮЩЕЙ
ПЛОСКОСТИ С УКЛОНОВ В ДВУХ НАПРАВЛЕНИЯХ.
Вариант №1.

Съемку поверхности производят геометрическим нивелированием,
т.е. горизонтальным лучом визирования, параллельным уровенной поверхности.

Уровенная поверхность.

Уровенная поверхность.
НА = 100м.

Определение отметок промежуточных точек.
Определение отметок промежуточных точек выполняется через горизонт прибора. В отличие от связующих точек, отсчеты на промежуточные точки, обычно берутся только по черной стороне рейки.

НИВЕЛИРОВАНИЕ ПЛОЩАДКИ ПО КВАДРАТАМ.
Для варианта №1 дана площадка состоящая из 16 квадратов, с
длиной стороны каждого 40 метров (2 см. в 1:2000 масштабе).
Внутри площадки проложен замкнутый нивелирный ход, против
хода часовой стрелки. Ход проложен между точками l, Г1 и Д3,
которые являются связующими. Остальные точки сняты как
промежуточные со станций №1 и №3 см рисунок.

Находим сумму полученных средних превышений.
Σhср = (-0602) + 1043 + (- 0440) = 0001 = 1 мм.
Но сумма превышений в замкнутом полигоне должна быть равна 0. Полученная разница является невязкой нивелирного хода
ƒhпол.= 0.001 м = 1 мм.

Определяем допустимую невязку полигона:
ƒhдоп. = ± 10 мм. · √n = 17 мм. = 0.017м., где n=3
Сравниваем допустимую невязку с полученной и видим, что ƒhдоп. = 17 мм. > ƒhпол. = 1 мм.
Если полученная невязка меньше или равна допустимой, значит измерения проведены правильно.

Полученная невязка разбрасывается равномерно, на все
превышения, с обратным знаком. Но полученная невязка равна
1 мм., а нивелирование производится с точностью до 1 мм.
Поэтому добавляем невязку к одному из превышений например:
- 0440 +( - 0001) = - 0441.

Находим сумму исправленных превышений.
Σhисп. = (-0602) + 1043 +( - 0441) = 0
Известна отметка точки l, Нl = 50.000, (отметка т.l задается преподавателем). Тогда отметки последующих точек будут равны:
НГ1 = Нl + hcp1.испр. = 50.000 + (- 0.602) = 49.398 м.
НД3 = НГ1 + hcp2.испр. = 49.398 + 1.043 = 50.441 м.
Нl = НД3 + hcp3.испр. = 50.441 + ( -0.441) = 50.000 м.
Равенство начального и конечного значений Нl, свидетельствует о правильности произведенных расчетов.

Все полученные данные вносим в ведомость (таблица №1).
Ведомость вычисления отметок связующих точек.
Таблица №1.

ВЫЧИСЛЕНИЕ ОТМЕТОК ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ТОЧЕК.
Все остальные точки, расположенные на углах квадратов, нивелируемой площадки, сняты как промежуточные со
станций №1 и №3.

Пользуясь данными таблицы №1, находим значения горизонта прибора для СТ1.
ГП1 = Нl + aч = 50.000 + 1.271 = 51.271
ГП2 = НГ1 +bч = 49.398 + 1873 = 51.271
ГПср = (ГП1 + ГП2)/2 = 51.271

Определяем значения абсолютных отметок промежуточных точек по формуле: Нпр = ГПср - с, где с отсчет на промежуточной точке по черной стороне рейки.
НА1 = 51.271 – 2.630 = 48.641
НА2 = 51.271 – 1.899 = 49.372
Аналогичным образом определяем отметки остальных точек, данные вносим на схему нивелирования и в таблицу №2.

Вычисляем значение горизонта прибора на станции №3.
ГП1 = НД3 + ач = 50.441 + 1714 = 52.155
ГП2 = Нl + bч = 50.000 + 2.155 = 52.155
ГПср. = 52.155

Определяем абсолютные отметки промежуточных точек снятых
со станции №3.
НА4 = ГПср - с = 52.155 – 1.585 = 50.570 м.
Аналогичным образом вычисляем остальные отметки полученные
со станции №3 и вносим эти данные на схему нивелирования
площадки и в таблицу №2.

После определения абсолютных отметок всех вершин квадратов, на листе А4 строится сетка из 16 квадратов. С длиной стороны каждого 4 см., что равно 40 метрам в 1:1000 масштабе.

Определяем проектные отметки всех вершин квадратов по формуле: Н2 = Н1 + id, где
Н2 – проектная отметка определяемой точки,
Н1 – известная проектная отметка точки, расположенной на одной стороне квадрата с определяемой, i – уклон между этими точками (в зависимости от направления либо iх, либо iу),
d – длина стороны квадрата (40 метров).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧИХ ОТМЕТОК.
Рабочие отметки показывают какой вид работ необходимо выполнить в том, или ином квадрате, чтобы преобразовать естественный рельеф в проектный. Они рассчитываются по формуле:
hr = Hпр. - Набс., где Нпр. - проектная отметка точки,
Набс.- абсолютная отметка этой же точки.

Находим расстояния до линии нулевых работ на схеме нивелирования по квадратам. Линия нулевых работ проводится только между точками, с рабочими отметками имеющими
разные знаки.

РАСЧЕТ БАЛАНСА ЗЕМЛЯНЫХ МАСС.
Для определения баланса земляных масс необходимо вычислить объемы насыпей и выемок. Как было сказано раннее, линия
нулевых работ делит квадраты на простые геометрические фигуры, площадь которых подсчитывается по геометрическим формулам. Основными фигурами, получившимися в результате проведения
линии нулевых работ, являются треугольники, трапеции,
пятиугольники и квадраты.

Определяем площади фигур и вносим данные в таблицу №3. Предварительно пронумеровав квадраты.

Заполняем столбцы (Вид фигур). Н – насыпь,
В – выемка. Вносим значки фигур в графы с номерами квадратов.

№ Квадрата
Вид фигуры
Площадь
Средние рабочие отметки
Объем
Н В Н В Н В Н В
1
2
3
4
5
6 -
7 -
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Ведомость вычисления объемов
Таблица №3

Аналогичным способом вычисляем площади фигур в остальных квадратах и вносим их значения в таблицу №3.

Вычисление средних рабочих отметок.
Для получения объема какой либо фигуры необходимо знать площадь этой фигуры и ее высоту. V = S · h За высоту, при расчете объемов земляных масс, принимается средняя рабочая отметка, которая вычисляется следующим образом. Для примера возьмем первый квадрат нашей площадки.

По формуле: V = S · hrcp. Находим объемы насыпи и выемки в
каждом квадрате.
Например, объем насыпи в первом квадрате равен
VH = 1514.64 · 0.2 = 302.93 м³
Объем выемки в этом квадрате равен:
VB = 85.36 · 0.04 = 3.41 м³
Рассчитываем объемы во всех квадратах и вносим их в
таблицу №3.

Подведение баланса земляных работ.
Для подведения баланса земляных работ находим суммы объемов насыпей и выемок для всех граф таблицы №3.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАКЛОННОЙ ОФОРМЛЯЮЩЕЙ ПЛОСКОСТИ С УКЛОНОМ В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ.
Вариант №2.
Как и в варианте №1, проектирование начинается с нивелирования площадки, которая в отличие от первого варианта, разделена на 12 квадратов, с длиной стороны каждого 20 метров.

Подробно, нивелирование площадки рассмотрено в РГР№1(для строительных специальностей). Поэтому в данной работе оно не рассматривается. В результате нивелирования была получена площадка состоящая из 12 квадратов. Вычисление абсолютных отметок вершин квадратов приведено в РГР№1.

Определяем уклон по линии Нх’ – Hx” по формуле:
¡ = (Нх” – Нх’)/ 2d = 53.705 – 52.124/40 = 0.039.
Где d = 20 метрам.

Определяем рабочие отметки, аналогично тому, как это
сделано в варианте №1.

Все эти величины рассчитываются также, как и варианте №1. Одновременно заполняется таблица №4 для варианта №2.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ
ОФОРМЛЯЮЩЕЙ ПЛОСКОСТИ.
Проектирование горизонтальной площадки выполняется
студентами в процессе учебно-геодезической практики. Задается площадка, состоящая из 9 квадратов с длиной стороны каждого
10 метров. Нивелирование площадки производится таким же
образом, как и вариантах №1 и №2.

Определяем центр тяжести площадки, но в отличии от вариантов №1 и №2 площадка на половинки не делится.

Вычисляем объемы насыпей и выемок в каждом квадрате, предварительно пронумеровав их, аналогично вариантам
№1 и №2. Одновременно заполняем таблицу №5.

Подводим баланс земляных работ по формуле:
m = (ΣVH –ΣVB)/(ΣVH + ΣVB)· 100% = 0.2% < 5%
Объемы насыпей и выемок вносим в каждый квадрат площадки.

ОФОРМЛЕНИЕ КАРТОГРАММЫ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ.
Картограмма земляных работ выполняется на листе чертежной
бумаги формата А4.

10. Оформление картограммы земляных масс.

Задача №4. Невязка замкнутого девятиугольного нивелирного хода равна 27 мм. Правильно ли проведены измерения?

Решение: Определяем допустимую невязку полигона
ƒhдоп. = ± 10 мм. √9 = 30 мм.
Сравниваем допустимую невязку с полученной
27 мм. < 30мм. И делаем вывод, что измерения проведены правильно.
Ответ: Измерения выполнены правильно.

Задача №5. В прямоугольнике АВCD сторона
АВ = 20 м., ВС =30м., уклон по линии ¡АВ = 0.03,
¡ВС = 0.02, определить уклон по линии АС, а также отметки точек В и С, если отметка т.А (НА = 10.00 м).

72.15 73.21
72.54 73.72
А
В
С
D
0.76 72.91 -0.3 72.91
0.37 72.91 -0.81 72.91

Задача №10. Какие существуют способы нивелирования поверхности? Привести рисунки.

3. Способ магистралей. Применяется при сильно всхолмленном
или низкогорном рельефе.
75
80
70