Министерство образования и науки Российской Федерации
Высшегопрофессионального образования
«Оренбургскийгосударственный университет»
Архитектурно-строительныйфакультет
Кафедра городскогокадастра
Расчетно-графическоезадание
по геодезиина тему
Вертикальнаяпланировка
Руководитель:
Кузьмин М.С.
Исполнитель:
Студент группы 08ГК
Шершнева П.
г. Оренбург 2010
Введение
Вертикальная планировкаместности представляет собой преобразование существующего рельефа местности.Она решает следующие инженерные задачи:
1. Создание рельефа обеспечивающего бесприпятсвенныйотвод поверхностных вод.
2. Безопасное движение транспорта.
3. Благоприятное условие для прокладкиинженерных сетей.
4. Благоприятное размещение зданий исооружений.
5. Благоустройство и деление территории.
Для решения этих задач выполняютсяработы по выемки, подсыпки и перемещения грунтовых масс, в результате чегосоздается поверхность, отвечающая требованиям последующий эксплуатациитерритории.
Поскольку земляные работыв комплексе строительства объекта занимают важное место как по объему таки постоимости, то при вертикальной планировки необходимо стремиться получитьминимальный объем земляных работ.
Это достигается более рациональнымиспользованием существующего рельефа местности и решением задач из условия обалансе, т.е. объемы грунта из выемки полностью укладываются в земляную насыпь.
Цель работы:
получение теоретических ипрактических навыков по выполнению вертикальной планировки местности.
Исходные данные:
1. План нивелирования по квадратам М1:500 выполненный во втором семестре по дисциплине инженерная геодезия.
2. Проект и уклон местности по осям Х и Уназначенный по вариантам:
iх=+(/>+№вар. в/>)= =+(/>+/>)=+/>
iу=-(/>+№вар. в />)==-(/>+ />)=/>
Проектированиенаклонной площадки
По отметкам вершинквадратов рассчитываем проектную отметку центра тяжести всей площадки.
Находим координаты центратяжести площадки по формулам:
Xц.т.= /> />; Yц.т.=/>;
где n – число точек.
Расчет: Хц.т.=/>= />
Yц.т.=/>
Точку центра тяжестипринимаем как т. М (60;30).
Определяем проектнуюотметку центра тяжести по формуле:
Нц.т.=/>
Где n – число квадратов;
/> - сумма отметок, принадлежащихтолько одному квадрату:
ΣН1=1+ ΣН4+ΣН25+ ΣН28=128,117+128,866+126,135+126,635=509,753
/> - сумма отметок, принадлежащих 2квадратам:
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 4квадратам:
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 всехвершин квадратов рассчитываем по формуле:
/>
где S – расстояние между точкой М (60;30)и вершиной квадрата.
Для более простогорасчета проектных отметок выбираем дополнительную точку на стороне квадрата по x или y от т.М и рассчитываем проектную отметку этой точки поформуле:
/>
Учитывая то, что уклон полинии Оу берется с обратным знаком.
ΣНм=127,446-10*(-0,031)=127,756
От т. М рассчитываем всепроектные 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 проектныхотметок, выписываем их в вершины квадратов (красные отметки) и строим «План организациирельефа», для которого необходимо провести по вычисленным красным отметкамкрасные горизонтали.
Первую краснуюгоризонталь определяем методом интерполирования:/>
/>; />;
где /> - высота сечениякрасных горизонталей, которая выбирается в зависимости от рельефа и масштабаплана;
/> — знаменатель численного масштаба;
/> />
После расчета, от первойкрасной горизонтали по начальным линиям х и у откладываем рассчитанный шагкрасных горизонталей. Красные горизонтали проводятся по всей площадиразбивочного плана. (см. Приложение, лист №1 «План организации рельефа»).
Кроме «Плана организациирельефа», для вертикальной планировки местности, необходимо рассчитать«Картограмму земляных масс».
Рабочие отметки на всехвершинах квадратов рассчитываем по формуле:
/>
где /> — рабочая отметкавершины квадрата;
/> — проектная отметка вершиныквадрата;
/> — существующая отметка земливершины 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 сторонахквадратов, где рабочие отметки имеют знак «+» и «-», находим точки нулевыхработ, 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 точкинулевых 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 лининулевых работ получаем полные квадраты, в вершинах которых рабочие отметкиимеют один и тот же знак. И неполные квадраты. Для удобства расчета разделяемкаждый квадрат на простые геометрические фигуры (прямоугольник, треугольник,трапеция и др.) в каждой из которых будем считать объем насыпи или выемки. Дляудобства оцифровываем все фигуры по порядку (см. Приложение лист 2 «Картограммаземляных работ»).
Объем земляных работ вкаждом полном квадрате находим по формуле:
/>
гдеS – площадь полного квадрата;
hраб.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 «Картограммаземляных работ» вычерчивается 2 графы, в которых записываются по вертикальнымстолбцам «Насыпь» и «Выемка». (см. Приложение лист 2).
При подсчете общегообъема 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, долженбыть не больше 2% .
Список используемойлитературы
1. Интулов И.П.Инженерная геодезия в строительном производстве. Учебное пособие для вузов,–Воронеж, 2004.
2. Лекции погеодезии.