Проектирование горизонтальной строительной площадки с нулевым балансом земляных работ

Цель:Освоить геодезические расчеты при проектировании горизонтальной строительной площадки нефтегазопровода.

Теоретический материал

В зависимости от назначения участка местности вид его проектной поверхности определяется конкретными техническими требованиями.

Предварительно, на участке местности производят съемку естественного рельефа с высокой степенью детальности и точности методом геометрического нивелирования по квадратам. В результате съемки, в вершине каждого квадрата получаем абсолютную высоту (На), называемую в дальнейшем черной отметкой или отметкой земли. Для проектирования и расчетов используем съемочную сетку квадратов размером 20х20 м

Обычно, естественный рельеф на участке строительства преобразуется путем выполнения земляных работ по специальному проекту вертикальной планировки. Такое преобразование осуществляется оформляющими плоскостями, в частном случае, в виде горизонтальной плоскости.

Проектный рельеф может быть задан в виде профилей, проектными горизонталями в сочетании с проектными отметками, либо только проектными отметками. Метод профилей трудоемкий, поэтому применяется редко.

При выполнении данной расчетно-графической работы применяется метод отметок, рельеф строительной площадки преобразуется в горизонтальную плоскость.

При проектировании горизонтальной плоскости ее проектную отметку (Нпр) задают или вычисляют, исходя из баланса земляных работ. В последнем случае Нпр определяют по формуле:

, (1)

где ΣН1…...ΣН4 – суммы черных отметок вершин, относящихся, соответственно, к одному, двум, трем и четырем квадратам нивелировочной сетки; n1….. n4 – число вершин, относящихся, соответственно, к одному, двум, трем и четырем квадратам. Так, на рис. 9.1 вершина квадрата Б/4 с отметкой Н2 =150,25 м относится к одному квадрату. Вершина В/3 с отметкой Н2=150,53м относится к двум квадратам, Б/3 – к трем и Б/2 к четырем квадратам.

Расчетная формула для данного строительного участки будет:

(2)

Имея черные отметки вершин квадратов и их проектные отметки (при горизонтальной площадке Нпр – постоянная величина для всего участка), вычисляют рабочие отметки:

. (3)

При этом hраб со знаком плюс будет определять подсыпку, минус – выемку грунта. Рабочие отметки выписывают на картограмме земляных работ (рис. 9.1).

После вычисления рабочих отметок выделяют контуры подсыпок и выемок построением линий нулевых работ, определяют объемы земляных работ в пределах каждого квадрата.



–0,98 150,77 –0,28 150,77 +0,24 3 150,77 +0,17 150,77
В –0,35 151,75 -186 150,77 –0,25 151,05 -35 +10 150,77 +0,07 150,53 +100 150,77 +0,52 150,60 150,77
Б +0,32 151,12 -27 +44 150,77 +0,47 151,02 -5 +91 150,77 +0,57 150,70 150,77 150,25
А 150,45 150,30 150,20

Рис. 9.1. Схема нивелирования по квадратам строительной площадки

Линию нулевых работ определяют точки нулевых работ на тех сторонах квадратов, вершины которых имеют рабочие отметки с противоположными знаками (линии В/2-В/3; А/1-Б/1 и т.д.) Положение точки нулевых работ на стороне квадрата определяется величиной отрезка ℓ (рис. 9.2):

, (4)

где α – длина стороны квадрата.

Рис. 9.2. Расчет положения линии нулевых работ по сторонам квадрата

Так, например, по линии А/2-Б/2 при длине стороны квадрата=20 м и рабочих отметках +0,47м и –0,25м (рис. 9.3):

.

Рис. 9.3. Расчет площади секторов квадратов

Определив местоположение точек нулевых работ, прямолинейными отрезками пунктирной линии обозначают на картограмме линию нулевых работ (рис. 9.1).

Объемы земляных работ подсчитывают раздельно для выемки и насыпи грунта. В различных условиях пользуются различными методами: при относительно спокойном рельефе – методом квадратов; при более пересеченной местности – методом треугольных призм: при сильно пересеченной местности – методом поперечников. Подсчет объемов земляных работ по методу квадратов производят для каждого квадрата или части его как объем призмы:



, (5)

где S – площадь квадрата или части его, hраб (ср) – среднее значение рабочих отметок.

Так, для полного квадрата Б/1-В/1-В/2-Б/2 объем выемки будет:

Для переходного квадрата (рис. 3) Б/1-Б/2-А/2-А/1 объем выемки будет:

объем подсыпки:

Полученные объемы земляных работ выписывают на картограмме (рис. 9.1), под картограммой приводятся частные значения объемов по вертикали, вычисляют раздельно суммарные значения объемов выемок и подсыпок, при необходимости решение корректируется (уточняется проектная отметка горизонтальной плоскости).

Рельеф постройте по отметкам вершин квадратов методом графического или аналитического интерполирования. Горизонтали подпишите согласно направлению скатов.

Задание

По результатам нивелирования по квадратам участка местности (рис. 9.4) составьте проект строительной площадки с нулевым балансом земляных работ. Съемка проведена по системе квадратов 20*20м.

Г
В 147,13 147,58 146,83 146,12 146,65 147,21
Б 147,78 148,73 148,07 147,64 147,95 148,16
А 147,83 147,48 147,08 147,50 147,82 148,14
148,23 147,64 147,23 147,71 148,32 149,13

Рис. 9.4. Журнал нивелирования по квадратам строительной площадки

Для выполнения задания необходимо преобразовать исходные черные отметки (отметки земли), увеличивая каждую отметку на число метров, равное своему номеру варианта. Например, вариант № 2: к исходному значению отметки земли 147,13 прибавляем 2,2 метра, к исходному значению земляной отметки 147,58 прибавляем 2,2 метра и.т.д.

149,33 149,78 И.т.д.

Порядок выполнения работы

1. Рассчитайте дирекционный угол вертикальной линии сетки по ее магнитному азимуту ( , с учетом того, что магнитное склонение δ восточное 6°12′, сближение меридианов γ восточное 2°23′.

2. Запроектируйте горизонтальную промплощадку, исходя из нулевого баланса земляных работ.

3. Постройте картограмму земляных работ (пример на рис. 9.5) в масштабе 1:500.

4. Вычислите объемы перемещаемых земляных масс и представьте их в виде таблицы (табл. 9.1.).

5. Постройте рельеф земной поверхности промплощадки в масштабе 1:500. Вынесите на рельеф линию нулевых работ.

Таблица № 9.1

Таблица баланса земляных работ

№ секторов квадратов Площадь сектора S, м2 Среднее превышение hср, м Объем вынимаемого грунта Vв.г., м3 Объем подсыпаемого грунта Vн, м3
167,10 0,16 26,7
232,90 0,29 67,5
166,60 0,30 49,9
233,40 0,37 86,4
387,50 0,61 236,3
12,53 0,13 1,6
И.т.д.

Σ Vв.г= Σ Vп.г=

6. Расчитайте погрешность баланса земляных работ[1]:

(6)

Например:

7. Сделайте выводы по работе.

М 1:500

Рис. 9.5. Пример картограммы земляных работ (схема уменьшена)

На защиту представьте

1. титульный лист (прил. 1);

2. пояснительную записку, в начале которой поместите исходные данные по варианту задания;

3. картограмму земляных работ;

4. план рельефа земной поверхности промплощадки;

5. выводы поместите в конце пояснительной записки.


5656855958118169.html
5656901877014376.html
    PR.RU™