Геодезия расчета объема земляных работ



Вычисление объемов земляных работ

Объемы земляных работ рассчитывают на основании рабочих отметок вершин квадратов раздельно по выемке и насыпи. В зависимости от характера рельефа местности и требуемой точности подсчет объемов производят способами среднего арифметического, призм, параллельных сечений и др. В данной работе для определения объемов земляных работ используется метод четырехгранных и трехгранных призм.

Нумеруют элементарные фигуры (треугольники, квадраты, трапеции), полученные в результате сечения площадки линией нулевых работ и сеткой квадратов и вычисляют площадь каждой элементарной фигуры. Если основанием фигуры является пятиугольник, то его разбивают на треугольник и трапецию, площади которых вычисляется по соответствующим формулам.

Например, на рис.4 разбивка пятиугольников образует фигуры 4 ‘ и 4 » , 7 ‘ и 7 » , 16 ‘ и 16 » , 19 ‘ и 19 » .

Объем земляных работ равен объему фигуры, в основании которой лежит фигура с одинаковыми по знаку рабочими отметками (либо квадрат, либо треугольник, либо трапеция):

где r ср – высота объемной фигуры, равная среднему арифметическому из рабочих отметок, находящихся в вершинах соответствующей положительной или отрицательной площадки площади S.

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

, (9)

где S – площадь четырехугольника, — сумма рабочих отметок его вершин.

Например, для фигуры № 2 (рис.4) вычислим площадь трапеции, среднюю рабочую отметку и объем призмы:

Аналогичным образом вычисляется объем трехгранной призмы по формуле:

Результаты вычисления объемов выемки и насыпи приводятся в табл. 1.

Таблица 1 — Ведомость вычисления объемов земляных работ для горизонтальной площадки

Номер фигуры Площадь фигуры, м 2 Средняя рабочая отметка, м Объем земляных работ, м 3
Насыпь (+) Выемка (-)
400,0 +0,83 332,0
189,0 +0,20 37,8
211,0 -0,30 63,3
4 ‘ 219,0 -0,30 65,7
4 » 93,2 -0,33 30,8
87,8 +0,06 5,3
.
3,0 +0,01
19 ‘ 368,0 -0,24 88,3
19 » 29,0 -0,10 2,9
Побщ=4800,0 1040,2 1009,5
ΔV= 30,7 м 3

После подсчетов объемов для отдельных квадратов вычисляют общий объем насыпи и выемки. Выполняют контроль правильности вычислений площадей. Сумма площадей всех фигур должна равняться общей площади участка.

Выполняют оценку качества проекта по относительной погрешности (в процентах) баланса земляных работ по формуле:

, (12)

где – суммарные объемы насыпи и выемки. Разница в объемах насыпи и выемки допустима до 3-5 %.

Например, для приведенного примера:

Исходные данные:

На рис. А приведена схема нивелирования поверхности по квадратам. Сторона квадрата составляет 20 м. В вершинах квадратов даны средние отсчеты по рейке. В зависимости от варианта отсчеты на некоторых точках следует принять в соответствии с табл. А. При обработке материалов нивелирования учесть, что съемка выполнена с одной станции.

Отметку репера принять в соответствии с формулой:

, где N – номер варианта.

Отсчет по рейке на репере равен

, где N – номер варианта.

Рис. А. Схема нивелирования поверхности по квадратам (исходные данные)

Таблица А. – Отсчеты по черной стороне рейки в точках сетки в соответствии с номером варианта (N)

Источник

Расчет объема земляных работ

Подсчёт объёмов земляных работ на проектируемом участке парка, сквера, бульвара и т. п. производится по картограмме земляных работ (рис. 17). Картограмма земляных работ — это рабочий чертёж, составляемый на основе самого проекта вертикальной планировки в проектных горизонталях. Картограмма земляных работ составляется на объект или его отдельный участок следующим образом.

1. Проектируемый участок разбивается на квадраты со сторонами в 5, 10 или 20 м. Как правило, в М 1:500 разбивается сетка квадратов со стороной 20 м. На фрагментах плана в М 1:100 при детальном подсчёте работ сетка квадратов наносится со стороной в 5 м.
2. В углах квадратов методом интерполяции определяют:

— существующие отметки рельефа — «чёрные»;

— проектные отметки рельефа — «красные»;

— рабочие отметки — как разницу между «чёрными» и «красными» отметками; рабочая отметка показывает объём земляных работ в данной точке участка.
Используя рабочие отметки, рассчитывают и наносят точки нулевых работ, в которых пересекаются проектируемая плоскость и земная поверхность. Они располагаются между смежными точками, рабочие отметки которых имеют противоположные знаки.
3.На сторонах квадрата определяют точки и линии нулевых работ по следующей формуле:

Читайте также:  Как вычислить изменение объема газа


5. В результате проведения линии нулевых работ на сетке квадратов выявляют геометрические фигуры- «квадрат», «трапеция», «треугольник», «прямоугольник».
6. Подсчитывают площадь геометрических фигур и находят среднюю рабочую отметку в каждой фигуре.

7. Площадь фигуры умножают на среднюю рабочую отметку и таким образом получают объём земляных работ в данной фигуре. Вычисленные объёмы работ выписываются в фигурах или квадратах (напр. V= 40 м3). Объем земляных работ в квадратах, через которые не проходит линия нулевых работ, вычисляют по формуле:


Если линия нулевых работ пересекает квадрат, образуя при этом треугольник, то объем земляных работ вычисляют по формуле:


Если же линия нулевых работ пересекая квадрат, образует пятиугольник, то для определения объема земляных работ его разбивают на прямоугольник и трапецию. В результате образуется дополнительная точка, рабочую отметку которой необходимо рассчитать дополнительно в прямоугольнике и трапеции. Рабочие отметки таких точек рассчитываются по формуле: 8.Объёмы работ записываются в ведомость, суммируются, определяется баланс земляных работ.
9.Результаты по объёмам земляных работ — выемка — насыпь — выписывают в ведомость.

Ведомость определения объемов земляных работ

ВЫЕМКА НАСЫПЬ
№ фигур Средняя рабочая отметка, м Площадь фигуры,м Объем земляных работ, м № фигур Средняя рабочая отметка, м Площадь фигуры, м2 Объем земляных работ, м3

Вертикальная планировка

Основными задачами вертикальной планировки озеленяемых территорий являются:

— обеспечение отвода излишков поверхностных вод — дождевых, паводковых, талых;

— создание условий для удобного движения пешеходов и транспорта по дорогам, садово-парковым дорожкам, аллеям, а также пребывания, отдыха, игр на площадках;

— создание пластически выразительных форм рельефа в соответствии с замыслом проектировщика, или максимальное приспособление существующего рельефа;

— создание благоприятных условий для произрастания ценной растительности — деревьев, кустарников, травянистых ассоциаций;

— организация рельефа с целью устранения явлений почвенной эрозии, укрепления склонов, крутых берегов водоёмов путем устройства специальных сооружений;

— организация рельефа на пересеченной местност путем устройства специальных сооружений -лестниц, подпорных стен, откосов, террас.

Основными методами вертикальной планировки являются: Метод проектных — продольных и поперечных — профилей. Этот метод используют при вертикальной планировке крупных линейных сооружений, таких, как улицы и магистрали, проезды, парковые аллеи и дороги (рис. 4). Метод проектных — «красных» — горизонталей. Этот метод используют, как правило, при проектировании отдельных объектов и их участков. Его сущность заключается в проектировании нового рельефа в проектных горизонталях в соответствии с поставленными задачами. При этом на чертеже сечения рельефа даются в зависимости от масштаба плана и рельефа территории. Так, при масштабе плана территории 1:2 000 сечение рельефа составляет 1,0 или 0,5 м; при масштабе 1:1 000 — 0,5 или 0,2 м; при масштабе 1:500 — 0,5 или 0,2; 0,1 м. При рельефе с однообразными уклонами наносят проектные горизонтали с сечением рельефа в 0,5 м.

В практике разработки проекта вертикальной планировки территорий парков, садов, скверов, бульваров, а также их отдельных планировочных элементов — площадок, аллей, садово-парковых дорожек, — как правило, метод проектных горизонталей применяется в сочетании с методом продольных и поперечных профилей. Проект вертикальной планировки озеленяемой территории выполняется на основе общего проекта вертикальной планировки территории города, района, прилегающих магистралей и улиц. Озеленённая территория должна быть «привязана» по вертикальным отметкам к прилегающим элементам городской планировки. Для разработки проектов вертикальной планировки территорий, выноса проектов в натуру требуются знания и практические навыки, приобретённые по дисциплине «Инженерная геодезия». Для того чтобы приступить к разработке проекта вертикальной планировки территории, необходимо знать:

— типы и формы рельефа озеленяемой территории — холм, седловина, бугор, тальвег и др.;

— изображение рельефа горизонталями и «чтение» рельефа по плану топографической съёмки;

— основные показатели рельефа — сечение горизонталей, уклоны поверхности территории и отдельных участков;

— приёмы нахождения существующих отметок рельефа между горизонталями и вычисления уклонов поверхности на различных участках территории. Примеры приводятся на рис. 5.

Проектирование вертикальной планировки объекта озеленения ведётся, как правило, в следующей последовательности:

1) проектирование аллей, парковых дорог, дорожек, площадок различного назначения; это — планировочные элементы территории, требующие строгого соблюдения допускаемых уклонов поверхности (табл. 1);

Читайте также:  Как изменить объем услуг

2) проектирование участков, предназначенных под зелёные насаждения, то есть под газоны, цветники, посадки деревьев и кустарников; это -планировочные элементы, допускающие разнообразные уклоны поверхности и «перебивку» рельефа откосами и подпорными стенками. Проект вертикальной планировки озеленяемой территории- сада, бульвара, сквера, парка — выполняется поэтапно, в три стадии. За основу берётся чертёж генерального плана объекта. Первая стадия- это разработка схемы вертикальной планировки территории или построение её высотного каркаса, определение общего высотного решения территории по проектным отметкам и уклонам поверхности, обеспечивающим организацию стока поверхностных и талых вод. Вторая стадия — детальный проект вертикального решения территории путём наведения новых, «красных», горизонталей и проектирования нового рельефа территории. Третья стадия — рабочая стадия, разработка картограммы земляных работ с расчётом объёмов вывозимого и ввозимого на объект грунта. На первой стадии проектирования выполняются следующие операции.

1. Изучается рельеф объекта, на чертеже стрелками показываются общие уклоны по территории и на отдельных её участках, выявляются бессточные места, анализируются формы рельефа, намечаются возможные изменения рельефа, ориентировочно выбираются места с ровным рельефом под площадки, с понижениями (котловинами) под водоёмы и т. п., уточняются границы территории — «красные линии».

2. Определяются существующие отметки рельефа в опорных точках:

— в точках по «красным линиям», ограничивающим объект озеленения, — в точках входа на территорию, в точках на углах входных площадок, на осях дорог, дорожек;

— на пересечениях осей парковых дорог, аллей, дорожек;

— в угловых точках площадок и в точках сопряжения площадки и дорожки;

— в центрах площадок — круг, овал, прямоугольник и др.;

— в точках на оси начала и конца дорожек и в точках характерных изгибов дорожек;

— в точках углов перекрестков дорог;

— на характерных участках перелома рельефа по всей территории (рис. 5).

Необходимым условием проектирования является привязка поверхности озеленяемой территории к красным линиям прилегающих городских магистралей, улиц и т. п.

3. По осевым линиям дорожно-тропиночной сети и площадок вычисляют уклоны, используя отметки найденных точек. За основу берут требования, предъявляемые к уклонам поверхности дорожек, площадок. Если уклоны анализируемых участков по своему значению больше или меньше предельных, то по участкам проектируют новые уклоны и определяют проектные, «красные», отметки. Затем вычисляют рабочие отметки -разность между проектной и существующей отметками. Рабочие отметки показывают объёмы срезки или насыпи грунта в данном месте (рис. 6).

4. Разработав схему вертикальной планировки и получив «высотный каркас» территории объекта, намечают направления стока поверхностных вод, устанавливают линии открытых лотков ливневой канализации, участки, где должны быть водопоглощающие колодцы, — на перекрестках главных аллей, в бессточных местах, выходы в городскую ливневую канализацию (рис. 6). Установление поперечных уклонов и профилей парковых дорог и аллей в соответствии с существующими требованиями. Уклоны дорожно-тропиночной сети и поверхности отдельных видов площадок приведены в табл. 1.

Наименование сооружений Уклоны, %
Поперечные Продольные
Проезды, дороги местного значения 5. 80 15. 20
Тротуары вдоль проездов 4. 90 15. 20
Главные аллеи, дороги круглогодичного использования 4. 60 20. 30
Второстепенные дороги сезонного использования (прогулочные) 3. 90 20. 40
Дополнительные дорожки, тропы 20. 50
Детские площадки 10. 20 10. 20
Хозяйственные площадки 10. 20 10. 20
Спортивные площадки
Площадки отдыха 10. 20 10. 20
Автостоянки 5. 15 10. 15

Центральной дорожке придают двускатный поперечный профиль, а боковым — односкатный. Пример. При оценке продольного уклона парковой дороги определяют местоположение на оси точки с заданной отметкой Я, расположенной между точками А и В, отметки которых известны. Положение искомой точки С находят по формуле:

Найти положение искомой точки можно графически. Для этого в точках А и В восстанавливают перпендикуляры к линии АВ в противоположных от нее направлениях, на которых в одном произвольном масштабе откладывают превышения точек А и В относительно С. Искомая точка лежит на пересечении линии АВ с линией, соединяющей концы перпендикуляров. Измеряя расстояние от точки А до точки пересечения двух прямых, получим искомое расстояние. Вторая стадия — проектирование вертикальной планировки проектными горизонталями. За основу берётся чертёж схемы вертикальной планировки, то есть полученное решение по высотному каркасу территории, установлению проектных отметок и уклонов, принципиальному решению и организации поверхностного стока вод путём определения направлений стока.

Читайте также:  Газ 14 чайка объем двигателя

По установленным продольным уклонам парковых дорог, принятому сечению проектных горизонталей (напр., 0,1 м), определяют их положение в горизонтальной плоскости в принятом масштабе (М 1:500). С этой целью ведут «градуирование» линий по осям дорог> аллей, на участках перекрёстков, по линиям открытых лотков. Открытый лоток представляет собой устройство, предназначенное для собирания и стока поверхностных дождевых и талых вод. Лотки устраиваются из бетона, каменной брусчатки, кирпича и других материалов.

Пример. Построение проектных горизонталей участка парковой дороги с тротуаром. При проектировании парковой дороги сначала определяют отметки проектных горизонталей по осям и в лотках парковой дороги. На рис. 7 показан пример градуирования и построения горизонталей участка благоустроенной парковой дороги, имеющей выраженный поперечный профиль параболической формы, гребень (ось), открытые лотки по ее контурам, основную часть для ограниченного движения транспорта и тротуар для движения пешеходов. Участок имеет продольный уклон или (промилле), поперечный уклон или 20%. Тротуар имеет односкатный профиль с поперечным уклоном. . Основная часть дороги отделена от тротуара бортовым камнем (бордюром), возвышающимся над проезжей частью на 0,10 м. Линии , линии открытых лотков, служащих для сбора и стока поверхностных вод. На поперечных сечениях дороги показаны точки сечение (1-1) и , (сечение II-II), в которых необходимо определить от метки лотка, гребня и бордюра. Используя значение определяют положение горизонталей кратных одному метру (152,00 и 151,00 м) на гребне, лотке и бордюре. Определяют вначале отметки точек на гребне, лотке и бордюре в сечении 1-1. Учитывая, что отметка точки равна 150,75 м, а ширина дороги 8 м, то отметки точек вычисляют в начале отметки точек на гребне, лотке и бордюре в сечении 1-1. Я = 150,75-0,02-4 = 150,67 м. При ширине тротуара, равной 3 м, отметки его точек Ат и Ат* будут соответственно равны 150,67 + 0,1 = 150,77 м и 150,77 + 0,02-3 = 150,83 м. Отметка же точки Аъ — бровки равна 150,83 + 0,1 = 150,93 м. Затем, используя зависимость- превышение, м; ix — продольный уклон дороги; М масштаб плана, вычисляют расстояния по гребню от точки по горизонтали 151,00 м на плане масштаба 1:500.

Рис. 5. А — нахождение положения искомой точки графическим путем;

Подставив необходимые значения в указанную формулу, получают искомое расстояние, которое будет равно 16,6 мм в масштабе плана. Вычисляют положение горизонтали с отметкой 151,00 м на бровке, тротуаре, лотке используя указанную выше зависи- мость. Искомые расстояния относительно точек будут равны 33 мм; относительно точек относительно точки , относительно точки Отложив от сечения I-I по линиям гребня, лотка, тротуара и бровки вычисленные соответственные расстояния и соединив последовательно полученные точки, сформируем горизонталь с отметкой 151,00 м. Она примет вид, который показан на рис. 31. Таким же образом определив положение горизонталей 152.00 и 153.00 м, не трудно определить положение горизонталей кратных 0,1 м, как по гребню, так и по лоткам. Ориентация горизонталей по тротуару парковой дороги противоположна их положению на основной части дороги, что объясняется односкатным профилем тротуара. При вычерчивании горизонталей они изгибаются под углом а, величина которого зависит от величин продольного и относительно точек поперечного уклонов проезжей части дороги

Чем больше поперечный уклон, тем меньше угол. Построение проектных горизонталей на перекрестке парковой дороги. Перекрёсток парковой дороги является основным планировочным узлом при проектировании вертикальной планировки. Основные требования при проектировании перекрестка — удобство передвижения пешеходов в различных направлениях, обеспечение стока поверхностных вод, сопряжение поверхностей дорог. Перекресток — это место пересечения нескольких плоскостей с различными по величине и направлению уклонами. Переход от поперечного профиля аллеи выполняют «размосткой», с помощью которой производится переход от двускатного профиля к односкатному. Размостка при подходе к перекрестку выполняется перемещением гребней одной дороги (обычно вспомогательной) или гребней обеих дорог к углам перекрестка. Двускатный профиль второстепенной дороги преобразуют в односкатный: конструкция- «сопряжение в лоток». При этом уклон второстепенной дороги равняется продольному уклону главной дороги.

Дата добавления: 2014-12-16 ; просмотров: 9360 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Поделиться с друзьями
Объясняем