Вертикальная планировка
СОДЕРЖАНИЕ: Инженерные задачи, решаемые при преобразовании существующего рельефа местности. Расчет проектной отметки центра тяжести площадки. Вычисление горизонталей методом интерполирования. Линия нулевых работ. Картограмма земляных масс. Баланс земляных работ.Министерство образования и науки Российской Федерации
Высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
Архитектурно-строительный факультет
Кафедра городского кадастра
Расчетно-графическое задание
по геодезии на тему
Вертикальная планировка
Руководитель:
Кузьмин М.С.
Исполнитель:
Студент группы 08ГК
Шершнева П.
г. Оренбург 2010
Введение
Вертикальная планировка местности представляет собой преобразование существующего рельефа местности. Она решает следующие инженерные задачи:
1. Создание рельефа обеспечивающего бесприпятсвенный отвод поверхностных вод.
2. Безопасное движение транспорта.
3. Благоприятное условие для прокладки инженерных сетей.
4. Благоприятное размещение зданий и сооружений.
5. Благоустройство и деление территории.
Для решения этих задач выполняются работы по выемки, подсыпки и перемещения грунтовых масс, в результате чего создается поверхность, отвечающая требованиям последующий эксплуатации территории.
Поскольку земляные работы в комплексе строительства объекта занимают важное место как по объему таки по стоимости, то при вертикальной планировки необходимо стремиться получить минимальный объем земляных работ.
Это достигается более рациональным использованием существующего рельефа местности и решением задач из условия о балансе, т.е. объемы грунта из выемки полностью укладываются в земляную насыпь.
Цель работы :
получение теоретических и практических навыков по выполнению вертикальной планировки местности.
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:
Xц.т.
= 
; Yц.т.
=
;
где n – число точек.
Расчет: Хц.т.
=
= 
Yц.т.
=
Точку центра тяжести принимаем как т. М (60;30).
Определяем проектную отметку центра тяжести по формуле:
Нц.т.
=
Где n – число квадратов;
- сумма отметок, принадлежащих только одному квадрату:
Н1=1+ Н4+ Н25+ Н28=128,117+128,866+126,135+126,635=509,753
- сумма отметок, принадлежащих 2 квадратам:
Н2=2+ Н3+ Н5+ Н8 +Н9+Н12+ Н13+ Н16+ Н17 +Н20+ Н21+ Н24=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:
Н4 Н6+ Н7+ Н10+ Н11 +Н14+Н15+ Н18+ Н19+ Н22
+Н23=128,072+128,286+127,724+127,917+127,383+127,556+127,032+
127,177+126,655+126,761=1274,563
Нц.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.
Нм=127,446-10*(-0,031)=127,756
От т. М рассчитываем все проектные отметки:
Н13=127,756-20*(-0,031)=128,376
Н15=127,756+20*(-0,031)=127,136
Н16=127,136+20*(-0,031)=126,516
Н17=128,376-20*0,028=127,816
Н18=127,816 +20*(-0,031)=127,196
Н19=127,196+20*(-0,031)=126,576
Н20=126,576+20*(-0,031)=125,956
Н24=125,956-20*0,028=125,396
Н23=125,396-20*(-0,031)=126,016
Н22=126,016-20*(-0,031)=126,636
Н21=126,636-20*(-0,031)=127,256
Н25=127,256-20*0,028=126,696
Н26=126,696+20*(-0,031)=126,076
Н27=126,076+20*(-0,031)=125,456
Н28=125,456+20*(-0,031)=124,836
Н12=126,516+20*0,028=127,076
Н11=127,076-20*(-0,031)=127,7696
Н10=127,696-20*(-0,031)=128,316
Н9=128,316-20*(-0,031)=128,936
Н5=128,936+20*0,028=129,496
Н6=129,496+20*(-0,031)=128,876
Н7=128,876+20*(-0,031)=128,256
Н8=128,256+20*(-0,031)=127,636
Н4=127,636+20*0,028=128,196
Н3=128,196-20*(-0,031)=128,816
Н2=128,816-20*(-0,031)=129,436
Н1=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:
гдеS – 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=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 =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=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 = (Vнас .- Vвыем.)/ (Vнас .+ Vвыем.)*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% .
Список используемой литературы
1. Интулов И.П. Инженерная геодезия в строительном производстве. Учебное пособие для вузов,– Воронеж, 2004.
2. Лекции по геодезии.