геодезия конспект лекций

Рисунок 74 – Построение проектных горизонталей на участке проезжей части улицы

l = L × Hпр1 − Нпр3

Нпр1 - Нпр2

l	L	=	Нпр1 - Нпр3
			Нпр1 - Нпр2

Для построения проектных горизонталей необходимо знать: - l2 (на лотке): l2 = L × iпоп / iпрод.

Расстояние между проектными горизонталями с:

c = h / i,

где h - высота сечения рельефа.

1.2.4.2. Вертикальная планировка площадки строительства способом проектных горизонталей

Составной частью генплана строительства является проект вертикальной планировки,

имеющей целью преобразование существующего рельефа застраиваемой территории с целью размещения застройки и подземных коммуникаций, благоустройства, обеспечения транспортных связей, поверхностного стока при максимальной сохранности природной среды и с минимальным перемещением земляных масс.

Преобразование рельефа на плане выполняют тремя способами : ∙ способом проектных горизонталей

∙способом профилей

∙комбинированным способом.

Cпособ горизонталей состоит в изображении проектного рельефа горизонталями. В начале

проектирования изучают структуру существующего рельефа и производят его членение на ряд оформляющих плоскостей, граничащих между собой по линиям тальвегов и водоразделов и максимально приближающихся к естественному рельефу. Выбрав на месте сопряжения плоскостей отметки опорных точек, производят обычную рисовку рельефа. Сечение рельефа

проектными горизонталями устанавливается необходимой его детализацией и обычно составляет 0.1, 0.2, 0.25 и 0.5 м. Проектные отметки точек получают графически по проектным горизонталям.

Метод профилей заключается в том, что на плане территории, подлежащей планировке, разбивается сетка размером 50х20 м из профильных линий и поперечников к ним по наиболее характерным контурам проекта (осям дорог, проездов, красным линиям) и местам с явно выраженным изменением профиля (водораздел, тальвег и т.д.). На составленные профили наносят проектные отметки опорных точек и, руководствуясь величиной допустимых минимальных и максимальных уклонов, намечают проектные линии, определяющие высотное положение будущих сооружений. Затем, определяют графически и вычисляют при помощи расстояний и уклонов проектные отметки характерных точек сооружений.

Недостаток метода: малая наглядность общего решения и приближенность решения на сложном рельефе.

1.2.5.Составление проекта вертикальной планировки

Естественный рельеф местности обычно не удовлетворяет требованиям движения транспорта а также требованиям благоустройства застроенных территорий:

∙уклоны на запроектированных проездах могут превышать допустимые для нужных категорий дорог;

∙если рельеф горизонтальный, то затрудняется отвод наземных вод.

Поэтому, параллельно с горизонтальной планировкой города составляют проект вертикальной планировки, предусматривающий искусственное изменение рельефа с целью приспособления его к застройке.

Обычно, планировку выполняют таким образом, чтобы:

∙ атмосферные воды имели по возможности свободный сток из кварталов на городские улицы

и далее по ним в ближайшие водоемы или водостоки;

∙проектные уклоны на проездах удовлетворяли требованиям движения транспорта.

Чертеж с нанесенными на нем проектом вертикальной планировки называют схемой вертикальной планировки.

Составляют схему в масштабе 1:5000-1:10000 с высотой сечения рельефа h= 1-2 м. На схеме показывают красные линии застройки, проектные отметки планировки в характерных местах, проектируемые улицы, направление стока воды, уклоны, расстояния до точек перегиба рельефа, фактические горизонтали, проектные отметки и отметки существующего рельефа, точки перегиба продольного профиля (рис. 75).

Утвержденная схема вертикальной планировки служит обязательным документом для всех ведомств, выполняющих застройку.

На основании схемы вертикальной планировки составляют технический проект в масштабе 1:1000 - 1:500. Кроме данных, указанных на схеме вертикальной планировки, на проект выписывают отметки "чистого пола" и изображают рельеф местности в виде проектных горизонталей. Наличие технического проекта дает возможность правильно заложить фундаменты зданий, трубопроводы и кабельную сеть при еще неосуществленной вертикальной планировки площадки.

Рисунок 75 – Фрагмент проекта вертикальной планировки

1.2.6. Проектирование площадки с соблюдением баланса земляных работ

Рисунок 76 – Проект вертикальной планировки площадки

Порядок выполнения (рис. 76):

1. На проектируемом под застройку участке топографической карты разбивают сетку квадратов с длиной стороны 20м.

2.Интерполированием определяют черные отметки вершин квадрата и записывают в нижний правый угол.

3.Вычисляют проектную отметку центра тяжести по формуле:

HЦ.Т. = å H(1) + 2× å H(2) +×3×å H(3) + 4× å H(4) m,

4 n

где H(1) , H(2) , H(3) , H(4) - отметки вершин квадратов, относящиеся соответственно к одному, двум, трем и четырем квадратам;

n - число квадратов.

Отметку центра тяжести можно вычислить и по другой формуле :

HЦ.Т. = Hmin + å hy(1) + 2× å hy(2) +×3× å hy(3) + 4× åht(4) ,

4 n

где hу(1), hу(2), hу(3), hу(4) - условные превышения, общие для одного, двух, трех и четырех квадратов.

H min - условная наименьшая из фактических отметок вершин квадратов. hу(i) = H(i) - Hmin.

4.Для построения проектных горизонталей и определения высотных проектных отметок вершин квадратов через центр тяжести проводят прямую линию, параллельную горизонталям местности. Линия, перпендикулярная к ней, будет указывать направление проектного уклона (рис. 77). Величина проектного уклона и высота сечения проектных горизонталей задаются в проекте.

5.Определяем на линии проектного уклона местоположение проектных горизонталей. Возможно два варианта :

а) Hц.т. кратная h :

Рисунок 77.

c = h iпр.

б) Hц.т. не кратная h :

Рисунок 78.

c = b1 + b2;

b1 = ih1 ;

пр.

b2 = ih2 ;

пр.

h1 = HЦ.Т. - Hmin;

h2 = Hmax - H Ц.Т .

Hmax и Hmin - отметки ближайших к центру тяжести проектных горизонталей с заданной высотой сечения рельефа (рис. 78):

Hmax =204.40 м; Hmin =204.20 м; Hц.т. =204.27 м.

6.Откладываем расстояния а, в и с от центра тяжести по линии уклона и проводим через полученные точки проектные горизонтали.

7.Вычисляем проектные отметки каждой вершины квадрата :

Hпр.1 = Hmin + h;

	h	=	a	; h =	h ×l	,
	h		l		a
				1
	1

a - сторона сетки;

l - удаление вершины квадрата от младшей горизонтали, имеющей отметку Hmin; h - высота сечения проектных горизонталей ( 0.2)

h1 - превышение между известной горизонталью и кратной отметкой; l и n определяются графически с плана.

8. Вычисляют рабочие отметки вершин квадратов для построения линии нулевых работ и подсчета объемов насыпей и выемки:

hpi = Hi − Hi' ,

Нi - проектные (красные) отметки; Нi’ - фактические (черные) отметки.

Рабочие отметки выписывают в левый верхний угол. 9. Определяют положение линии нулевых работ. Возможно 2 способа: аналитический и графический.

а) аналитический (рис. 79):

Рисунок 79.

l =

a ×

h1

h

+

h

1

2

где a- длина стороны квадрата;

h1, h2 - абсолютные значения рабочих отметок двух соседних вершин квадратов.

Точки нулевых работ находят только на тех сторонах, концы которых имеют рабочие отметки разных знаков.

б) графический (рис. 80)

Рисунок 80.

Откладываем от сторон квадрата в одном и том же масштабе h1, h2. Соединяем точки 1',2'. Точка пересечения отрезков 1-2 и 1'-2' дает точку нулевых работ.

1.2.7. Подсчет объемов земляных работ

1) В целых квадратах объем подсчитывается по формуле (рис. 81):

VH = 0,25×a2 ×(h1 + h2 + h3 + h4 );

V

= 0,25× a2 ×(

h

+

h

+

h

+

h

);

B

1

2

3

4

Рисунок 81.

2) Если квадрат имеет разные знаки рабочих отметок (рис. 82-84):

Рисунок 82.

		= 0125,× a2			æ			h1
V	H		×(h + h )×ç
								- h
			1	2	è h
					1			4
		= 0125,×a2			æ			h4
V			×(h + h )×ç
								- h
B			3	4	è h
					4			1

-			h2	ö		;
					÷
		h2
			- h3ø
-			h3	ö
				÷.
	h3
			- h2 ø

Рисунок 83.

VH = 0,25×a2 ×(h1 + h2 + h3 + h4 ) -VB;

VB = 0167,×a2 × h4 × K4.

Рисунок 84.

VH = 0125,× a2 ×(h1 + h3)×[2 - (K2 + K4 )];

VB = VB' +VB'' = 0167,×a2 ×(K2 × h2 + K4 × h4 ).

где а - размер сетки квадратов; h1 , h2 , h3 , h4 - рабочие отметки; VВ , VН - объем выемки и насыпи;

К2 , К4 - коэффициенты, определяемые по формуле:

h2

K2 = (h2 - h1)×2(h2 - h3) ;

h2

K4 = (h4 - h1)×4(h4 - h3) .

Другие формулы для вычисления объема, в том числе и по треугольным призмам даются в монографии В.И. Мулина "Расчет основных технико-экономических показателей вертикальной планировки", М., Стройиздат ,1974.

Баланс земляных работ определяют по разности суммарных объемов с учетом объема выемки от оснований сооружений и подземных коммуникаций. При подсчете баланса объем выемки умножают на коэффициент остаточного разрыхления грунта , который равняется 1.01-1.025- для песчаных грунтов, 1.015-1.05- для суглинистого грунта и 1.04-1.09- для глинистых грунтов. Дебаланс δh не должен превышать 4-5% объема насыпи или выемки. В противном случае производится подъем или опускание всей территории.

dh = åVH − åVB , 2F

где F - общая площадь территории площадки.

1.2.8. Проектирование наклонной плоскости без соблюдения баланса земляных работ

В этом способе проектные отметки вершин квадратов вычисляются аналитически. Одна из отметок (проектная) задается в проекте или выбирается в зависимости от фактических элементов рельефа. Широко применяются два способа: аналитический и способ проектных горизонталей.

а) аналитический способ: Hпр.6 = Нф6

Рисунок 85.

Порядок выполнения расчетов:

1. Интерполированием горизонталей рельефа определяют черные отметки вершин квадрата. 2. Проектную отметку выбирают из числа черных отметок или задают в проекте.

3. Вычисляют проектные отметки вершин квадратов. Исходные данные: Hпр.6, ix, iy, a.