metodicheskie_rekomendacii_14_15 (1)

от друга, поэтому ошибки в нанесении одной точки не влияют на положение других точек. Это обстоятельство является основным преимуществом способа координат.

Правильность накладки вершин проверяют по длине горизонтального проложения между ними. Расхождение можно допустить не более двойной предельной точности масштаба построения (для 1:2000 – 0,4 м). В противном случае проверяют нанесение точки по координатам.

Построение сетки квадратов. Нанеся по координатам пункты теодолитного хода I, II, III и IV, получают внешний полигон А1, Е1, Е8, А8 (рисунок 3.3). Внутри полученного полигона строят сетку квадратов. Сторона квадрата равна 20 метрам.

Возле каждой вершины квадрата выписывают отметку, округляя ее до 0,01 м. Запись отметок располагают с правой стороны и сверху от соответствующей вершины квадратов. Отметки вычислены в журнале нивелирования (задание 2).

Нанесение ситуации. По данным абриса строят ситуацию. Способ построения контуров на плане соответствует способу съемки их на местности.

При построении контуров местности все вспомогательные построения выполняют тонкими линиями. Значения углов и расстояний, приведенных в абрисах,

на план не наносят.

Для построения контуров пользуются транспортиром, циркулем-измерителем,

масштабной линейкой, прямоугольным треугольников.

Рисунок 3.3 – Сетка квадратов

Оформление плана производится после проверки построения контуров. На плане стирают все вспомогательные построения, сетку квадратов полностью не вычерчивают, обозначают крестиками только вершины (зеленой тушью). На план наносят в карандаше условные знаки с соблюдением их размеров и размещения. Затем оформляют в цвете. Все линии на плане вычерчивают толщиной 0,15 мм. Исключение

Проведение горизонталей. После построения сетки квадратов, вычерчивания ситуации, приступают к определению положения горизонталей.

В данном задании студентам предлагается провести сплошные горизонтали через 0,5 м (высота сечения рельефа 0,5м), т.е. найти положение горизонталей,

кратных 0,5 м (например: 120,0 м; 120,5 м; 121,0 м и т.д.).

Существуют различные способы определения положения горизонталей на линиях скатов, например:

-с помощью линейки и треугольника,

-с помощью палетки,

-аналитически.

Под интерполированием понимается определение на плане положения точек горизонталей между двумя точками с известными отметками, расположенными на равномерном склоне.

В данном задании рекомендуется, для приобретения навыка в интерполировании горизонталей, выполнять его графическим способом при помощи палетки. Для этого предварительно нужно изготовить палетку – небольшой лист восковки (кальки)

размером примерно 6 на 12 см, на котором карандашом или черной тушью на равных расстояниях друг от друга нанесены параллельные линии. Расстояние между линиями палетки выбирается в зависимости от масштаба плана и крутизны скатов (обычно оно равно 5 мм). Высота сечения рельефа в примере принята равной 0,5 м. Проводится интерполирование при помощи палетки следующим образом. Пусть требуется определить количество и отметки горизонталей в интервале между точками 1 и 4,

отметки которых соответственно равны 140,2 и 141,8 м (рисунок 3.4а).

Для этого у каждой линии на палетке подписывают отметки горизонталей в зависимости от принятой высоты сечения.

Рисунок 3.4 – Интерполирование для отыскания точек горизонталей:

а) – графическое интерполирование с помощью палетки; б) – геометрическая сущность аналитического интерполирования

Задание 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ С СОБЛЮДЕНИЕМ БАЛАНСА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ

Цель: освоить геодезические расчеты при проектировании горизонтальной площадки.

Задание: на участке, выданном преподавателем по вариантам, запроектировать горизонтальную площадку с соблюдением баланса земляных работ.

Исходные данные:

а) план участка местности, составленный по результатам нивелирования поверхности (задание 3 контрольной работы);

б) номера квадратов в соответствии с номером варианта.

Последовательность выполнения работы:

1.В масштабе 1: 500 вычерчивают сетку квадратов. Номера квадратов выбирают

всоответствии с номером варианта (приложение 8).

2.Возле каждой вершины выписывают значение фактической отметки черным цветом с точностью до 0,01 м.

3.По формуле 4.1 вычисляют проектную отметку участка (с точностью 0,01 м) и записывают ее в сетке квадратов красным цветом (см. рисунок 2)

!!!! Проектную отметку необходимо для контроля вычислить несколько раз.

4.Вычисляют рабочие отметки по формуле 4.2 и записывают их на картограмме (рисунок 2) синим цветом под фактическими отметками.

5.Вычисляют расстояния до точек нулевых работ с точностью 0,01 м, контролируют вычисления и находят положение точек нулевых работ на картограмме.

6.Соединяя точки нулевых работ, получают линию нулевых работ (красный

цвет).

7.В учебных целях насыпи окрашивают красной краской, а выемки – желтой.

8.Вычисляют объемы земляных работ (таблица 2)

9.Проверяют выполнение баланса земляных работ.

Пример выполнения работы

Для решения задачи используют фактические отметки вершин квадратов, полученные в результате нивелирования поверхности участка по квадратам (рисунок 4.1). Сторона квадрата равна 20 метров.

Проектирование горизонтальной площадки производят при условии, что объемы выемок и насыпей будут примерно равны между собой. Для решения этой задачи необходимо вычислить среднюю отметку планируемого участка (Н0) – отметку центра тяжести.

Рисунок 4.1 – План участка местности, составленный по результатам нивелирования по квадратам

20х20 м (масштаб 1:500, h=0,5 м)

Отметка центра тяжести имеет следующее свойство: любая плоскость

(кроме вертикальной), проходящая через нее, обеспечивает на участке баланс объемов земляных масс. Отметка центра тяжести вычисляется по формуле (1):

где n – число квадратов;

H1 – сумма отметок вершин, входящих в один квадрат (точки 1а, 4а, 4г, 1г);

H 2 – сумма отметок вершин, общих для двух квадратов (точки 2а, 3а, 1б,1в и т.д.);

H 3 – сумма отметок вершин, общих для трех квадратов (в данном примере

отсутствуют);

H 4 – сумма отметок вершин, общих для четырех квадратов (2б, 3б, 2в, 3в и т.д.).

где ri – рабочая отметка i-й вершины;

Н0 – проектная (средняя) отметка участка;

Нi – фактическая (черная) отметка i-й вершины.

Положительная рабочая отметка выражает высоту насыпи, а отрицательная – глубину выемки.

Графическим документом по вертикальной планировке является картограмма земляных работ, составленная на основе нивелирного плана (рисунок 4.2). На картограмме указываются фактические отметки (черным цветом), проектные (красным) и рабочие (синим). Затем определяется положение линии нулевых работ. Положение точек нулевых работ определяют аналитическим способом по формулам:

где x и y – горизонтальные расстояния до точки нулевых работ от ближайших к ней вершин квадратов (слева и справа);

d – горизонтальное расстояние (длина стороны квадрата); r1 и r2 – рабочие отметки (слева и справа).

Определение точек нулевых работ, расположенных на сторонах квадратов, проводится между смежными рабочими отметками, имеющими разные знаки. Определение расстояний до точек нулевых работ необходимо выполнить с контролем x y d .

Можно вычислять расстояния до точек нулевых работ в таблице.

Таблица 4.1 – Вычисление расстояний до точек нулевых работ

Соединив точки нулевых работ, получают линию нулевых работ (красный цвет), она является границей между площадью насыпи и выемки.

В учебных целях насыпи окрашивают красной краской, а выемки – желтой. Квадраты, имеющие в своих вершинах рабочие отметки с разными знаками, называются смешанными, а с одинаковыми – однородными или чистыми.

Объем земляных работ наиболее часто вычисляют методом призм.

Объем четырехгранной призмы определяется по формуле

отметок;

S – площадь основания призмы.

Объем трехгранной призмы вычисляется по формуле

Объем пятигранных призм в смешанных квадратах целесообразно вычислять как сумму объемов четырехгранных и трехгранных призм.

Подсчет объемов земляных работ, насыпей и выемок по методу квадратов производится для каждого квадрата или части его (таблица 4.2).

Рассмотрим вычисления для одного квадрата, например, квадрат 1 (рисунок 4.3).

Рисунок 4.3

Необходимо помнить, что в точках нулевых работ рабочая отметка равна нулю. После нахождения средних рабочих отметок вычисляем площадь насыпи и

выемки в 1-ом квадрате. Площадь насыпи определим как сумма площади прямоугольника 1а 2а n m и трапеции 1б m n 2б (рисунок 4.3). Сторона ат равна расстоянию до точки нулевых работ х по стороне квадрата 2а2б (таблиц 4.1).

Тогда получаем, площадь насыпи:

Площадь выемки вычислим по формуле площади треугольника

S 0,82 1,21 0,50 м2 2

Контроль: 399,50+0,50 = 400 м2 (площадь квадрата со стороной 20 м).

Объем вычисляем как произведение средней рабочей отметки на площадь.

Аналогично проводят вычисления и в других квадратах.

Таблица 4.2 – Подсчет объемов земляных работ

После подсчетов объемов для отдельных квадратов вычисляют общий объем насыпи и выемки. Разница в объемах насыпи и выемки допустима до 3 %.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 – ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ВАРИАНТАМ

Группа 13-ПГСз-2