Оглавление

Введение

Цель работы: усвоить методику обработки результатов нивелирования по квадратам.

1 Нивелирование поверхности по квадратам

Задачей нивелирования поверхности по квадратам является составление крупномасштабного топографического плана местности. Размеры квадратов в зависимости от сложности рельефа могут быть от нескольких десятков до сотен метров. Если сторона квадрата менее 100 м с одной станции снимают серию вершин квадратов. Одновременно выполняют съемку ситуации.

1.2 Обработка журнала нивелирования поверхности по квадратам

Для облегчения вычислений обработку можно вести в табличной форме (таблица 1) по следующей схеме:

1. исходные данные записывают в графы 1-5;

2. вычисляют превышения (графы 6 и 7) по формуле:

h = З - П,

где З и П -отчеты по рейкам на заднюю и переднюю точку.

3) если расхождение в превышениях определенных по черным и красным отчетам не превышает 5 мм, вычисляют среднее превышение (графы 8 и 9).

1 hч = 2584-1429=+1155

hк = 7268-6113=+1155 hср = +1155

2 hч = 1604-1380=+0217

hк = 6289-6076=+0213 hср = +0215

3 hч = 0324-0671=-0347

hк = 5009-5354=-0345 hср = -0346

4 hч = 0592-1627= -1035

hк = 5277-6310=-1033 hср = -1034

4) находят невязку в превышениях, пользуясь формулой для замкнутого хода:

f_h = ∑h_ср,

где ∑h_ср – сумма средних превышений.

Допустимая невязка для нивелирования поверхности

F_{h д оп} = + 10мм√n ,

где n – количество станций.

№ станции	№ пикетов	Отсчеты			Превышения, мм			Средние превышения, мм			Горизонтальное проложение, м		Отметки, м
		задние	передние	промежуточные		+	-		+	-
1	2	3	4	5		6	7		8	9		10		11
1	1 А	2584 7268	1429 6113	1835 1021 1819 1821 2652		1155 1155			1155 +3 1158			66,084 66,085 66,087		63,500 64,250 65,064 64,266 64,264 63,433 64,658
2	А В	1604 6289	1387 6076	1380 0840 1171		0217 0213			0215 +3 0218			66,262 66,2625 66,263		64,658 64,8825 65,4225 65,0915 64,876
3	В С	0324 5009	0671 5354	0890 1629 1659 0841			347 345			346 +3 349		65,200 65,199 65,198		64,876 66,089 66,828 66,858 66,040 64,527
4	С 1	0592 5277	1627 6310	2216 1826 1213 2109 0390			1035 1033			1034 +3 1037		65,119 65,118 65,117		64,527 67,334 66,944 66,331 67,227 64,728 63,490

f_h = Σhср.= 1155+0218-349-1037 = - 12 мм ; f_{h доп} = ±10мм√n = +3мм ; f_h<f_{h доп}

5) вычисление отметок точек (графа 11):

отметки связующих точек вычисляют последовательно от известной отметки начального репера по формуле:

Н_n=Н_n-1+h _{ср испр},

где Н_n и Н_n-1 - отметки связующих точек,

h _{ср испр} - исправленное превышение между этими точками.

H₂ = H₁ + h _{ср испр} = 63,500+1158=64,658

H₃ = 64,658+0218=64,876

H₄ = 64,876+(-0349)=64,527

H₁ = 64,527+(-1037)=63,490

Для определения отметок промежуточных точек предварительно определяется горизонт прибора:

Н_i = ГИ – а_i,

где а_i - отсчет по рейке на рассматриваемую точку;

ГИ – горизонт инструмента на данной станции.

1. 63,500+2884=66,084

64,658+1429=64,658 ГИ_ср= 66,085

2. 64,658+1604=66,262

64,876+1387=66,263 ГИ_ср= 66,2625

3. 64,876+0324=65,200

64,527+0671=65,198 ГИ_ср= 65,199

4. 64,527+0592=65,119

63,490+1627=65,117 ГИ_ср= 65,118

Определение отметок промежуточных точек:

1. 1. 66,085-1835=64,250

2. 66,085-1021=65,064

3. 66,085-1819=64,266

4.66,085-1821=64,264

5. 66,085-2652=63,433

2. 1. 66,2525-1380=64,8825

2. 66,2625-0840=65,4225

3. 66,2625-1171=65,0915

3. 1. 65,199-0890=66,089

2. 65,199-1629=66,828

3. 65,199-1659=66,858

4. 65,199-0841=66,040

4) 1. 65,118-2216=67,334

2. 65,118-1828=66,944

3. 65,118-1213=66,331

4. 65,118-2109=67,227

5. 65,118-0390=64,728

1.3 Построение и оформление плана

На чертежной бумаге формата А4 в масштабе М 1:1000 строят сетку

квадратов, около вершин которых выписывают из журнала отметки с округлением до 0,01м. Положение горизонталей определяют интерполированием с помощью кальки или треугольника и линейки.

Горизонтали проводят через 0,25м, кратные 1м подписывают (верх цифр в сторону повышения ската). Ситуацию показывают соответствующими условными знаками.

Для большей наглядности следует построить графики уклонов или углов наклона. Для этого на вертикальной линии через равные промежутки проставляют значения уклонов (или вертикальных углов), а на горизонтальных линиях против значений этих уклонов (вертикальных углов) откладывают в масштабе плана заложения d между соседними горизонталями, соответствующими этим уклонам (вертикальным углом) и вычисленные по формулам:

d = h / i, i = h/d

d = h • ctg ν,

где h – высота сечения рельефа;

i – уклон;

ν –вертикальный угол (угол наклона)

h = 0,25

d = 10, i = 0,25/10 = 0,025

d = 25, i = 0,25/25 = 0,01

d = 35, i = 0,25/35 = 0,007

d = 40, i = 0,25/40 = 0,006

Полученные точки соединяют плавной кривой. Для определения уклона линии нужно взять измерителем с плана ее значения и приложив его к графику уклонов, определить, какому уклону оно соответствует.

2 Проектирование горизонтальной площадки

Цель работы: усвоить методику построения картограммы земляных работ и определения объемов выемки и насыпи.

Одной из основных частей генерального плана является проект вертикальной планировки застраиваемой территории. Проектирование горизонтальной или наклонной плоскости по заданному уклону производится при планировке орошаемых земель, при устройстве площадок фундаментов под оборудование, при составлении проектов планировки населенных пунктов.

2.1 Методика построения картограммы земляных работ и определения объемов выемки и насыпи

Расчет объемов и построение картограммы земляных работ ведется в следующей последовательности:

1. из условия нулевого баланса земляных работ находят проектную отметку горизонтальной площадки:

Н _пр=∑Н _i/n,

где H _i - отметки вершин квадратов;

n - количество точек

Н _{пр 1} = (66,82+66,85+66,04+66,08)/4 = 66,44

Н _{пр 2} = (66,85+64,52+64,72+66,04)/4 = 65,53

Н _{пр 3} = (64,52+67,33+67,22+64,72)/4 = 65,94

Н _{пр 4} = (67,33+66,94+67,22+66,33)/4 =66,95

Н _{пр 5} = (66,08+66,04+65,09+64,87)/4 = 65,52

Н _{пр 6} = (66,04+64,72+64,26+65,09)/4 = 65,02

Н _{пр 7} = (64,72+67,22+63,43+64,26)/4 = 64,90

Н _{пр 8} = (67,22+66,33+64,25+63,43)/4 = 65,30

Н _{пр 9} = (64,87+65,09+64,88+65,42)/4 = 65,06

Н _{пр 10} = (65,09+64,26+64,65+64,88)/4 = 64,72

Н _{пр 11} = (64,26+63,43+64,26+64,65)/4 = 64,15

Н _{пр 12} = (63,43+64,25+65,06+64,26)/4 = 64,25

2. вычисляют рабочие отметки:

h _раб= Н _i - Н _пр,

Н _{пр ср.} = ∑ Н _пр / 12 = 65,31

h _раб1 = 65,31-66,82=-1,51

h _раб2 = 65,31-66,08=-0,77

h _раб3 = 65,31-64,87=0,44

h _раб4=65,31-65,43=-0,12

h _раб5 = 65,31-66,85=-1,54

h _раб6 = 65,31-66,04=-0,73

h _раб7 = 65,31-65,09=0,22

h _раб8 = 65,31-64,88=0,43

h _раб9 = 65,31-64,52= 0,79

h _раб10 = 65,31-64,72=0,59

h _раб11 = 65,31-64,26=1,05

h _раб12 = 65,31-64,65=0,66

h _{раб 13} = 65,31-67,33=-2,02

h _{раб 14} = 65,31-67,22=-1,91

h _{раб 15} = 65,31-63,43=1,88

h _{раб 16} = 65,31-64,26=1,05

h _{раб 17} = 65,31-66,94=-1,63

h _{раб 18} = 65,31-66,33=-1,02

h _{раб 19} = 65,31-64,25=1,06

h _{раб 20} = 65,31-65,06=0,25

3. на тех сторонах квадратов, где рабочие отметки имеют противоположные знаки, определяют точки нулевых работ.

Расстояние до точки нулевых работ будет:

x = h _в  D / (h _в+ h _н),

y = h _н  D / (h _в+ h _н),

x + y = D,

где x и y – расстояния от точки нулевых работ до вершин квадратов;

D – сторона квадрата;

h _в и h _н – рабочие отметки (соответственно высота насыпи и глубина выемки).

1. X = 1,54  40 / (1,54+0,79) = 27

Y = 0,79  40 / (1,54 + 0,79) = 13

2. X = 0,73  40 / (0,73 + 0,59) = 23

Y = 0,59  40 / (0,73 + 0,59) = 17

3. X = 0,79  40 / (0,79+2,02) = 11

Y = 2,02  40 / (0,79+2,02) = 29

4. X = 0,59  40 / (0,59+1,91) = 10

Y = 1,91  40 / (0,59+1,91) = 30

5. X = 0,11  40 / (0,11+0,43) = 9

Y = 0,43  40 / (0,11+0,43) = 31

6. X = 0,77  40 / (0,77 + 0,44) = 26

Y = 0,44  40 / (0,77 + 0,44) = 14

7. X = 0,44  40 / (0,44 + 0,11) = 32

Y = 0,11  40 / (0,44 + 0,11) = 8

8. X = 0,73  40 / (0,73 + 0,22) = 31

Y = 0,22  40 / (0,73 + 0,22) = 9

9. X = 1,91  40 / (1,91 + 1,88) = 21

Y = 1,88  40 / (1,91 + 1,88) = 19

10. X = 1,02  40 / (1,02 + 1,06) = 20

Y = 1,06  40 / (1,02+1,06) = 20

Полученные точки соединяют в линию нулевых работ, отделяя зоны выемки (h_раб<0) и насыпи (h_раб>0). Зону выемки штрихуют. Полученные данные оформляют в виде картограммы земляных работ;

с использованием картограммы подсчитывают объемы земляных работ, представляя результаты расчета в табличной форме (таблица 2).

Таблица 2 Подсчет объемов земляных работ

Номера фигур	Площадь фигур, м2	Средняя рабочая отметка, м	Объемы работ, м3
			насыпи "+"	выемки "-"
1	1600	-1,13	200	1808
2	1000	0,20	204
3	600	0,34	265,2	803,6
4	780	0,34		2624
5	820	-0,98	73,6	421,8
6	1600	-1,64		63,36
7	1140	-0,37	494,3
8	460	0,16	1046,5	66,1
9	264	-0,24	569,4	598,6
10	1336	0,37		1,08
11	1495	0,70	328,4
12	105	-0,63	944
13	780	0,73	1856
14	820	-0,73	1696
15	36	-0,03
16	1564	0,21
17	1600	0,59
18	1600	1,16
19	1600	1,06

∑₊ =6677,4 ∑- = -6391,94

11. Средняя рабочая отметка вычисляется по значениям рабочих отметок вершин:

h _ср = Σ h _i /n ,

где h_i - рабочие отметки вершин фигур,

n – количество вершин фигуры.

1. h _ср = (-1,51-1,54-0,73-0,77)/4 = -1,13

2. h _ср = (-1,54+0+0-0,73)/4 = 0,20

3. h _ср = (0+0,79+0,59+0)/4 = 0,34

4. h _ср = (0,79+0+0,59)/4 = 0,34

5. h _ср = (00-2,02-1,91+0)/4 = -0,98

6. h _ср = (-2,02-1,63-1,02-1,91)/4 = -1,64

7. h _ср = (-0,77-0,73+0+0)/4 =-0,37

8. h _ср = (0+0+0,22+0,44)/4 = 0,16

9. h _ср = (-0,73+0+0)/3 = -0,24

10.h _ср = (0+0,59+1,05+0,22+0)/5 = 0,37

11.h _ср = (0,59+0+0+1,88+1,05)/4 = 0,70

12.h _ср = (0-1,91+0)/3 = -0,63

13.h _ср = (0+0+1,06+1,88)/4 = 0,73

14.h _ср = (-1,91-1,02+0+0)/4 = -0,73

15.h _ср = (0-0,11+0)/3 = -0,03

16.h _ср = (0,44+0,22+0,43+0+0)/5 = 0,21

17.h _ср =(0,22+1,05+0,66+0,43)/4 = 0,59

18.h _ср = (1,05+1,88+1,05+0,66)/4 = 1,16

19.h _ср = (1,88+1,06+0,25+1,05)/4 = 1,06

12. Объем земляных работ для каждой фигуры вычисляется по формуле:

V_раб = S  h _ср,

где S - площадь фигуры.

Вычисление площадей фигур:

1. S = 40  40 = 1600

2. S = 0,5*(27+23)*40=1000

3. S = 1600-1000=600

4. S = 0,5*(29+10)*40=780

5. S = 1600 -780=820

6. S = 40  40 = 1600

7. S = 0,5  (26+31) 40 = 1140

8. S = 1600 – 1140 = 460

9. S = 0,5*31*17=264

10. S = 1600 – 264 = 1336

11. S = 1600-105=1495

12. S = 0,5*10*21=105

13. S =0,5*(19+20)*40=780

14. S = 1600 – 780 = 820

15. S = 0,5*8*9=36

16. S = 1600 – 36=1564

17. S = 40*40=1600

18. S = 40*40=1600

19. S = 40*40=1600

Вычисление объёма работ:

1. V = 1600*(-1,13)= -1808

2. V = 1000* 0,20=200

3. V = 600*0,34=204

4. V = 780*0,34=265,2

5. V = 820*(-0,98)= -803,6

6. V = 1600*(-1,64)=-2624

7. V = 1140*(-0,37)= -421,8

8. V = 460*0,16=73,6

9. V = 264*(-0,24)= -63,36

10. V = 1336*0,37=494,3

11. V = 1495*0,70=1046,5

12. V = 105*(-0,63)= -66,1

13. V = 780*0,73=569,4

14. V = 820*(-0,73)= -598,6

15. V = 36*(-0,03)= -108

16. V = 1564*0,21=328,4

17. V = 1600*0,59=944

18. V = 1600*1,16=1856

19. V = 1600*1,06=1696

∑₊ = 51% ∑- = 48%

Расхождение между суммарными значениями объемов выемок и насыпи допускается не более 5%.

При оформлении картограммы отметки земли показывают черной тушью, рабочие отметки – синей, проектную отметку и линию нулевых работ – красной тушью, а выемку – штриховкой.

Заключение:

Усвоила методику обработки результатов нивелирования по квадратам и методику построения картограммы земляных работ и определения объемов выемки и насыпи.

На чертежной бумаге формата А4 в масштабе М 1:1000 построила сетку квадратов, ситуацию показала соответствующими условными знаками, для большей наглядности построила график уклона.

На чертежной бумаге формата А4 в масштабе М 1:1000 построила сетку квадратов, с использованием картограммы подсчитала объемы земляных работ. Для этого каждую полученную геометрическую фигуру (треугольник, трапеция, пятиугольник) пронумеровала и определила ее площадь.