Проектирование и разбивка горизонтальной площадки

Проектирование горизонтальной площадки проводится по результатам нивелирования участка поверхности при условии нулевого баланса земляных работ, т. е. при условии равенства объемов выемок и насыпей.

На миллиметровую бумагу с сеткой квадратов выписывают отметки вершин квадратов (синим цветом). Переносят на картограмму проектную отметку (красным цветом) планируемой горизонтальной площадки, которую вычисляют по формуле:

Н_п = ,.

где n — число квадратов;

H₁ — сумма отметок вершин, входящих в один квадрат;

H₂ — сумма отметок вершин, общих для двух квадратов;

H₄ — сумма отметок вершин, общих для четырех квадратов.

Вычисления проектной отметки приведены в таблице 2, рис. 1.

Таблица 2.

Вычисление проектной отметки.

Рисунок 1. — Сеть квадратов с отметками вершин Н1 = 280.71 + 278.45 + 279.94 + 278.21= 1117.31м.

• 2Н2 = 2* (279.91 +279.16+ 278.75 + 278.98 + 279.50+ 279.78 + 279.76 + 279.37 + 278.85 + 278.55 + 279.1 + 279.92) = 6703.26м
• 4Н4 = 4* (279.93 + 279.85 + 279.41 + 279.98 + 280.4 + 280.19 + 279.46 + 279.9 + 280.92) = 10 080.16м

H_пр = (1117.31 + 6703.26 + 10 080.16) /16*4 = 279.699м Вычисляют рабочие отметки вершин квадратов по формуле.

h_рабi = Н_пр — Н_i.

h_{раб 5а} = 279.699 — 280.7094 = - 1.0104.

h_{раб 4а} = 279.699 — 279.92 = - 0.221.

h_{раб 3а} = 279.699 — 279.1 = 0.599.

h_{раб 2а} = 279.699 — 278.545 = 1.154.

h_{раб 1а} = 279.699 — 278.209 = 1.49.

h_{раб 5б} = 279.699 — 279.9074 = - 0.2084.

h_{раб 4б} = 279.699 — 279.9314 = - 0.2324.

h_{раб 3б} = 279.699 — 279.899 = - 0.2.

h_{раб 2б} = 279.699 — 279.4639 = 0.2351.

h_{раб 1б} = 279.699 — 278.846 = 0.853.

h_{раб 5в} = 279.699 — 279.1594 = 0.5396.

h_{раб 4в} = 279.699 — 279.8474 = - 0.1484.

h_{раб 3в} = 279.699 — 280.9244 = - 1.2254.

h_{раб 2в} = 279.699 — 280.1908 = - 0.4918.

h_{раб 1в} = 279.699 — 279.3688 = 0.3302.

h_{раб 5г} = 279.699 — 278.7464 = 0.9526.

h_{раб 4г} = 279.699 — 279.4094 = 0.2896.

h_{раб 3г} = 279.699 — 279.9807 = - 0.2817.

h_{раб 2г} = 279.699 — 280.3998 = - 0.7008.

h_{раб 1г} = 279.699 — 279.7568 = - 0.0578.

h_{раб 5д} = 279.699 — 278.4464 = 1.2526.

h_{раб 4д} = 279.699 — 278.9774 = 0.7216.

h_{раб 3д} = 279.699 — 279.4998 = 0.1992.

h_{раб 2д} = 279.699 — 279.7828 = - 0.0838.

h_{раб 1д} = 279.699 — 279.9358 = - 0.2368.

Рабочие отметки (зеленым цветом) вершин квадратов переносят на картограмму земляных работ. В квадратах имеющих противоположные знаки рабочих отметок определяют местоположение точек нулевых работ по формуле.

.

где d — расстояние между вершинами квадрата, внутри которого расположена точка нулевых работ;

h_раб1 и h_раб2 - рабочие отметки соседних точек квадрата,.

.

Контроль:

x₁ + х₂ = d.

Для точек 5_б и 5_в:

x₁ = (0.21 * 20) / (0.21 + 0.54) = 5.6м.

x₂ = (0.54 * 20) / (0.21 + 0.54) = 14.4м Контроль:

5.6 + 14.4 = 20 м Для точек 5_в и 4_в:

x₁ = (0.54 * 20) / (0.54 + 0.15) = 15.65м,.

x₂ = (0.15 * 20) / (0.54 + 0.15) = 4.35м Контроль:

15.65 + 4.35 = 20 м Для точек 4_в и 4_г:

x₁ = (0.15 * 20) / (0.15 + 0.29) = 6.82м,.

x₂ = (0.29 * 20) / (0.15 + 0.29) = 13.18м Контроль:

6.82 + 13.18 = 20 м Для точек 4_г и 3_г:

x₁ = (0.29 * 20) / (0.29 + 0.28) = 10.18м.

x₂ = (0.28 * 20) / (0.29 + 0.28) = 9.82м Контроль:

10.18 + 9.82 = 20 м Для точек 3_г и 3_д:

x₁ = (0.28 * 20) / (0.28 + 0.2) = 11.67м.

x₂ = (0.2 * 20) / (0.28 + 0.2) = 8.33м Контроль:

11.67 + 8.33 = 20 м Для точек 3_д и 2_д:

x₁ = (0.2 * 20) / (0.2 + 0.08) = 14.29м.

x₂ = (0.08 * 20) / (0.2 + 0.08) = 5.71м Контроль:

14.29 + 5.71 = 20 м Для точек 4_а и 3_а:

x₁ = (0.22 * 20) / (0.22 + 0.6) = 5.37м.

x₂ = (0.6 * 20) / (0.22 + 0.6) = 14.63м Контроль:

5.37 + 14.63 = 20 м Для точек 3_а и 3_б:

x₁ = (0.6 * 20) / (0.6 + 0.2) = 15 м.

x₂ = (0.2 * 20) / (0.6 + 0.2) = 5 м Контроль:

15 + 5 = 20 м Для точек 3_б и 2_б:

x₁ = (0.2 * 20) / (0.2 + 0.24) = 9.09м.

x₂ = (0.24 * 20) / (0.2 + 0.24) = 10.91м Контроль:

9.09 + 10.91 = 20 м Для точек 2_б и 2_в:

x₁ = (0.24 * 20) / (0.24 + 0.49) = 6.58м.

x₂ = (0.49 * 20) / (0.24 + 0.49) = 13.42м Контроль:

6.58 + 13.42 = 20 м Для точек 2_в и 1_в:

x₁ = (0.49 * 20) / (0.49 + 0.33) = 11.95м.

x₂ = (0.33 * 20) / (0.49 + 0.33) = 8.05м Контроль:

11.95 + 8.05 = 20 м Для точек 1_в и 1_г:

x₁ = (0.33 * 20) / (0.33 + 0.06) = 16.92м.

x₂ = (0.06 * 20) / (0.33 + 0.06) = 3.08м Контроль:

16.92 + 3.08 = 20 м Полученные точки нулевых работ после соединения дают линию нулевых работ (см. приложение 3).

Определяем средние рабочие отметки вершин каждой полученной фигуры и заносим в табл.3. В эту же таблицу заносим посчитанные площади фигур S, м. Для каждой фигуры картограммы получаем объемы земляных работ. Объем земляных работ вычисляют методом четырехгранных или методом трехгранных призм соответственно по формулам:

; ,.

где — высоты призм;

S — площадь основания призмы.

Объем пятигранных призм в смешанных квадратах целесообразно вычислять как разность объемов четырехгранных и трехгранных призм:

V₅ = V₄ — V₃.

Фигура 1:

V = 400* (1.01+0.21+0.23+0.22) /4 = 168 м³

h_ср = (1.01+0.21+0.23+0.22) /4 = 0.42.

Фигура 2:

S = (14.5 * 15.5) /2 = 112.4м²

h_ср = (0.54+0+0) 3 = 0.18.

V = 112.4 * 0.18 = 20.2м³

Фигура 3:

V₅ = V₄ — V_3, V₄ = 400* (0.21+0.54+0.15+0.23) /4 = 113 м³

V = 113 — 20.2 = 92.8м³

S₅ = S₄ — S₃

S = 400 — 112.4 = 287.6м₂

h_ср = (0.21 + 0 + 0 + 0.15 + 0.23) /5 = 0.12м Фигура 4:

S = (4.5 * 6.75) /2 = 15.19м²

h_ср = (0 + 0 — 0.15) /3 = - 0.05м.

V = 15.19 * 0.05 = 0.8м³

Фигура 5:

S₅ = S₄ — S₃

S = 400 — 15.19 = 384.81м²

h_ср = (0.54 + 0.95 + 0.29 + 0 + 0) /5 = 0.36м.

V₅ = V₄ — V₃

V₄ = 400 * (0.54 + 0.95 + 0.29 + 0.15) /4 = 193 м³

V = 193 — 0.76 = 192.2м³

Фигура 6:

S = 20 * 20 = 400 м²

h_ср = (0.95 + 1.25 + 0.72 + 0.29) /4 = 0.8м²

V = 400 * 0.8 = 320 м³

Фигура 8:

S = (10 * 11.5) /2 = 57.5.

h_ср = (0.28 + 0 + 0) /3 = 0.09.

V = 57.5*0.09 = 5.2.

Фигура 7:

V₅ = V₄ — V₃

V₄ = 400* (0.29 + 0.72 + 0.2 + 0.28) /4 = 149.

V = 149 — 5.2 = 143.8.

• S = S₄ — S₃
• S = 400 — 57.5 = 342.5

h_ср = (0.29 + 0.72 + 0.2 + 0 + 0) /5 = 0.24.

Фигура 9:

S = (13.5 * 10) /2 = 67.5.

h_ср = (0.29 + 0 + 0) /3 = 0.1.

V = 67.5 * 0.1 = 6.8.

Фигура 10:

h_ср = (0.15 + 0 + 0 + 0.28 + 1.23) /5 = 0.33.

S₅ = S₄ — S₃

S = 400 — 67.5 = 332.5.

V₅ = V₄ — V₃

V₄ = 400 * (0.15 + 0.29 + 0.28 + 1.23) /4 = 195.

V = 195 — 6.8 = 188.2.

Фигура 11:

S = 400.

h_ср = (0.23 + 0.15 + 1.23 + 0.2) /4 = 0,45.

V = 400 * 0.45 = 180.

Фигура 13:

S = (14.5*15) /2 = 108.75.

h_ср = (0.6 + 0 + 0) /3 = 0.2.

V = 108.75 * 0.2 = 21.8.

Фигура 12:

h_ср = (0.22+0.23+0.2+0+0) /5 = 0.13.

S₅ = S₄ — S₃

S = 400 — 108.75 = 291.25.

V₅ = V₄ — V₃

V₄ = 400* (0.22+0.23+0.2+0.6) /4 = 125.

V = 125 — 21.8 = 103.2.

Фигура 14:

S = (5*9) /2 = 22.5.

h_ср = (0+0.2+0) /3 = 0.07.

V = 22.5*0.07 = 1.6.

Фигура 15:

h_ср = (0.6+0+0+0.24+1.15) /5 = 0.4.

S₅ = S₄ — S₃

S = 400 — 22.5 = 377.5.

V₅ = V₄ — V₃

V₄ = 400* (0.6+0.2+0.24+1.15) /4 = 219.

V = 219 — 1.6 = 217.4.

Ведомость вычисления объема земляных работ приведена в табл.3.

Таблица 3.

Ведомость вычисления объема земляных работ.

Величина расхождения насыпи и выемки в процентах подсчитывается по формуле.

.

.

Разница в объемах насыпи и выемки допустима до 5%.

Для проведения земляных работ по вертикальной планировке площадки рабочие отметки выписывают со знаком плюс или минус на сторожках, забитых в землю в каждой вершине квадрата. Положительная рабочая отметка выражает высоту насыпи, а отрицательная — глубину выемки.