Исходные данные:. Проектирование наклонной площадки

Исходные данные:

1. План нивелирования по квадратам М 1:500 выполненный во втором семестре по дисциплине инженерная геодезия.

2. Проект и уклон местности по осям Х и У назначенный по вариантам:

iх=+( +№вар. в )= =+( + )=+

iу=-( +№вар. в )==-( + )=

Проектирование наклонной площадки

По отметкам вершин квадратов рассчитываем проектную отметку центра тяжести всей площадки.

Находим координаты центра тяжести площадки по формулам:

X_ц.т.= ; Y_ц.т.= ;

где n – число точек.

Расчет: Х_ц.т.= =

Y_ц.т.=

Точку центра тяжести принимаем как т. М (60;30).

Определяем проектную отметку центра тяжести по формуле:

Н_ц.т.=

Где n – число квадратов;

- сумма отметок, принадлежащих только одному квадрату:

ΣН1=1+ ΣН4+ ΣН25+ ΣН28=128,117+128,866+126,135+126,635=509,753

- сумма отметок, принадлежащих 2 квадратам:

ΣН2=2+ ΣН3+ ΣН5+ ΣН8 +ΣН9+ΣН12+ ΣН13+ ΣН16+ ΣН17 +ΣН20+ ΣН21+ ΣН24=128,384+128,636+ 127,836+128,474+127,506+ 128,093+ 127,175+127,707 +26,8036+127,311+126,473+126,907=1784,037

- сумма отметок принадлежащих 4 квадратам:

ΣН4 ΣН6+ ΣН7+ ΣН10+ ΣН11 +ΣН14+ΣН15+ ΣН18+ ΣН19+ ΣН22

+ΣН23=128,072+128,286+127,724+127,917+127,383+127,556+127,032+

127,177+126,655+126,761=1274,563

ΣНц.т.= (509,753+3568,074+5098,252)/4*18=127,446

Проектные отметки всех вершин квадратов рассчитываем по формуле:

где S – расстояние между точкой М (60;30) и вершиной квадрата.

Для более простого расчета проектных отметок выбираем дополнительную точку на стороне квадрата по x или y от т.М и рассчитываем проектную отметку этой точки по формуле:

Учитывая то, что уклон по линии Оу берется с обратным знаком.

ΣНм=127,446-10*(-0,031)=127,756

От т. М рассчитываем все проектные отметки:

ΣН13=127,756-20*(-0,031)=128,376

ΣН15=127,756+20*(-0,031)=127,136

ΣН16=127,136+20*(-0,031)=126,516

ΣН17=128,376-20*0,028=127,816

ΣН18=127,816 +20*(-0,031)=127,196

ΣН19=127,196+20*(-0,031)=126,576

ΣН20=126,576+20*(-0,031)=125,956

ΣН24=125,956-20*0,028=125,396

ΣН23=125,396-20*(-0,031)=126,016

ΣН22=126,016-20*(-0,031)=126,636

ΣН21=126,636-20*(-0,031)=127,256

ΣН25=127,256-20*0,028=126,696

ΣН26=126,696+20*(-0,031)=126,076

ΣН27=126,076+20*(-0,031)=125,456

ΣН28=125,456+20*(-0,031)=124,836

ΣН12=126,516+20*0,028=127,076

ΣН11=127,076-20*(-0,031)=127,7696

ΣН10=127,696-20*(-0,031)=128,316

ΣН9=128,316-20*(-0,031)=128,936

ΣН5=128,936+20*0,028=129,496

ΣН6=129,496+20*(-0,031)=128,876

ΣН7=128,876+20*(-0,031)=128,256

ΣН8=128,256+20*(-0,031)=127,636

ΣН4=127,636+20*0,028=128,196

ΣН3=128,196-20*(-0,031)=128,816

ΣН2=128,816-20*(-0,031)=129,436

ΣН1=129,436-20*(-0,031)=130,056

После расчета проектных отметок, выписываем их в вершины квадратов (красные отметки) и строим «План организации рельефа», для которого необходимо провести по вычисленным красным отметкам красные горизонтали.

Первую красную горизонталь определяем методом интерполирования:

; ;

где - высота сечения красных горизонталей, которая выбирается в зависимости от рельефа и масштаба плана;

- знаменатель численного масштаба;

После расчета, от первой красной горизонтали по начальным линиям х и у откладываем рассчитанный шаг красных горизонталей. Красные горизонтали проводятся по всей площади разбивочного плана. (см. Приложение, лист №1 «План организации рельефа»).

Кроме «Плана организации рельефа», для вертикальной планировки местности, необходимо рассчитать «Картограмму земляных масс».

Рабочие отметки на всех вершинах квадратов рассчитываем по формуле:

где - рабочая отметка вершины квадрата;

- проектная отметка вершины квадрата;

- существующая отметка земли вершины квадрата;

Расчет:

h1=1, 94 h15=-0.42

h2=1.04 h16=-1.19

h3=0.18 h17=0.9

h4 =-0.67 h18=0.16

h5=1.66 h19=-0.6

h6=0.8 h20=-1.36

h7=-0.03 h21=0.78

h8=-0.84 h22=-0.02

h9=1.43 h23=-0.75

h10=0.59 h24=-1.51

h11=-0.22 h25=0.56

h12=-1.02 h26=-0.22

h13=1.2 h27=-0.95

h14=0.37 h28=-1.8

На тех сторонах квадратов, где рабочие отметки имеют знак «+» и «-», находим точки нулевых работ, которые рассчитываем отдельно для каждой стороны по формуле:

где - расстояние между точками;

x3-4= [0.18]/ ([ 0.18] +[ 0.67])*20=4.24/5=0.9

x6-7=[ 0.8]/([0.8 ]+[0.03 ])*20=19.28/5=3.9

x10-11=[ 0.59]/([ 0.59]+[ 0.22])*20=14.57/5=2.9

x14-15=[ 0.37]/([0.37 ]+[ -0.42])*20=9.37/5=1.9

x18-19=[ 0.16]/([ 0.16]+[ 0.6])*20=4.1/5=0.8

x21-22=[ 0.56]/([ 0.56]+[ -0.22])*20=14.37/5=2.9

x25-26=[ 0.78]/([ 0.78]+[ -0.02])*20=19.5/5=3.9

Через полученные точки нулевых работ проводим линию нулевых работ, которая отделяет насыпь от выемки. (см. Приложение лист 2 «Картограмма земляных работ»). Линия нулевых работ – совокупность точек нулевых работ.

При проведении лини нулевых работ получаем полные квадраты, в вершинах которых рабочие отметки имеют один и тот же знак. И неполные квадраты. Для удобства расчета разделяем каждый квадрат на простые геометрические фигуры (прямоугольник, треугольник, трапеция и др.) в каждой из которых будем считать объем насыпи или выемки. Для удобства оцифровываем все фигуры по порядку (см. Приложение лист 2 «Картограмма земляных работ»).

Объем земляных работ в каждом полном квадрате находим по формуле:

где S – площадь полного квадрата;

h_раб.ср_. – средняя отметка между всеми вершинами квадрата, которая находится по формуле:

V1= [(1,94+1,04+1,66+0,8)/4]*400=544

V6= [(1,66+0,8+1,43+0,59)/4]*400=448

V10= [(1,43+0,59+1,02+0,37)/4]*400=341

V14= [(1,02+0,37+0,98+0,16)/4]*400=253

V7= [(0,8+0,59)/4]*335=116,413

V11= [(0,59+0,37)/4]*230=55,2

V15 = [(0,37+0,16)/4]*320=42,4

V23 = [(0,78+0,56)/4]*340=113,9

V=Σ hраб./3* Sоснов

V3 = [(0,18)/3]*42,75=2,565

V19 = [(0,16)/3]*37=1,973

V2 = [(1,04+0,18+0,8)/5]*395=159,58

V18 = [(0,98+0,16+0,78)/5]*392,5=150,72

Vнас .= 2228,751

Выемка:

V =Σ hраб./4* Sоснов.

V9= [(-0,03-0,84-0,22-1,02)/4]*400=211

V13= [(-0,22-1,02-0,42-1,19)/4]*400=285

V17= [(-0,42-1,19-0,6-1,36)/4]*400=357

V22= [(-0,6-1,36-0,75-1,51)/4]*400=422

V25= [(-0,02-0,75-0,22-0,95)/4]*335=194

V26= [(-0,75-1,51-0,95-1,8)/4]*230=501

V8 = [(-0,03-0,22)/4]*60=3,75

V12 = [(-0,22-0,42)/4]*160=25,6

V16 = [(-0,42-0,6)/4]*260=66,3

V24 = [(-0,02-0,22)/4]*60=3,6

V=Σ hраб./3* Sоснов

V5 = [(-0,03)/3]*5=0,05

V21 = [(-0,02)/3]*7,5=0,05

V4 = [(-0,67-0,84-0,03)/5]*357,25=110,033

V20 = [(-0,6-0,75-0,02)/5]*363=99,462

Vвыем. = 2278,845

Под чертежом «Картограмма земляных работ» вычерчивается 2 графы, в которых записываются по вертикальным столбцам «Насыпь» и «Выемка». (см. Приложение лист 2).

При подсчете общего объема земляных работ подводим «Баланс земляных работ», рассчитанный по формуле:

V = (ΣVнас .- ΣVвыем.)/ (ΣVнас .+ ΣVвыем.)*100%

V = (2228,751- 2278.845)/ (2228,751+2278,845)*100%=(-50,094/4507,596)*100%=-1,1%

Баланс земляных работ, должен быть не больше 2% .