Проектирование горизонтальной строительной площадки с балансом земляных работ

ЦЕЛЬ: Освоить геодезические расчеты при проектировании горизонтальной строительной площадки нефтегазопровода

В зависимости от назначения участка местности вид его проектной поверхности определяется конкретными техническими требованиями.

Предварительно, на участке местности производят съемку естественного рельефа с высокой степенью детальности и точности методом геометрического нивелирования по квадратам. В результате съемки, в вершине каждого квадрата получаем абсолютную высоту (На), называемую в дальнейшем черной отметкой или отметкой земли. Для проектирования и расчетов используем съемочную сетку квадратов размером 20х20 м

Обычно, естественный рельеф на участке строительства преобразуется путем выполнения земляных работ по специальному проекту вертикальной планировки. Такое преобразование осуществляется оформляющими плоскостями, в частном случае, в виде горизонтальной плоскости.

Проектный рельеф может быть задан в виде профилей, проектными горизонталями в сочетании с проектными отметками, либо только проектными отметками. Метод профилей трудоемкий, поэтому применяется редко.

При выполнении данной расчетно-графической работы применяется метод отметок, рельеф строительной площадки преобразуется в горизонтальную плоскость.

При проектировании горизонтальной плоскости ее проектную отметку (Н_пр) задают или вычисляют, исходя из баланса земляных работ. В последнем случае Н_пр определяют по формуле:

, (1)

где ΣН_{1 …..} ΣН₄ - суммы черных отметок вершин, относящихся, соответственно, к одному, двум, трем и четырем квадратам нивелировочной сетки; n_1….. n₄ – число вершин относящихся, соответственно, к одному, двум, трем и четырем квадратам. Так, на рис. 1 вершина квадрата В/4 с отметкой Н₂ =150,25 м относится к одному квадрату. Вершина В/3 с отметкой Н₂ =150,53м относится к двум квадратам, Б/3 – к трем и Б/2 к четырем квадратам.

Расчетная формула для данного участки будет:

(2)

–0,98	150,77 –0,28	150,77 +0,24	3 150,77 +0,17	150,77
В –0,35	151,75 -186 150,77 –0,25	151,05 -35 +10 150,77 +0,07	150,53 +100 150,77 +0,52	150,60 150,77
Б +0,32	151,12 -27 +44 150,77 +0,47	151,02 -5 +91 150,77 +0,57	150,70 150,77	150,25
А	150,45	150,30	150,20

Рис.1. Схема нивелирования по квадратам строительной площадки

Для упрощения вычисления удобно выделить наименьшую из черных отметок вершин квадратов с округлением до дециметра и производить арифметические действия с остающимися дополнениями до соответствующей черной отметки. В данном случае Н минимальное = 150,20 м (А/3) и тогда Н проектное:

. (3)

Имея черные отметки вершин квадратов и их проектные отметки (при горизонтальной площадке Н_пр – постоянная величина для всего участка), вычисляются рабочие отметки:

. (4)

при этом h_раб со знаком плюс будет определять подсыпку, минус – выемку грунта. Рабочие отметки выписывают на картограмме земляных работ (рис. 1).

После вычисления рабочих отметок выделяют контуры подсыпок и выемок построением линий нулевых работ, определяют объемы земляных работ в пределах каждого квадрата.

Линию нулевых работ определяют точки нулевых работ на тех сторонах квадратов, вершины которых имеют рабочие отметки с противоположными знаками (линии В/2-В/3; А/1-Б/1 и т.д.) Положение точки нулевых работ на стороне квадрата определяется величиной отрезка ℓ (рис. 2):

, (5)

где α – длина стороны квадрата.

Рис. 2. Расчет положения линии нулевых работ по сторонам квадрата

Так, например, по линии А/2-Б/2 при длине стороны квадрата=20 м и рабочих отметках +0,47м и –0,25м (рис.3):

.

Рис. 3. Расчет площади секторов квадратов

Определив местоположение точек нулевых работ, прямолинейными отрезками пунктирной линии обозначают на картограмме линию нулевых работ (рис.1).

Объемы земляных работ подсчитывают раздельно для выемки и насыпи грунта. В различных условиях пользуются различными методами: при относительно спокойном рельефе – методом квадратов; при более пересеченной местности – методом треугольных призм: при сильно пересеченной местности – методом поперечников. Подсчет объемов земляных работ по методу квадратов производят для каждого квадрата или части его как объем призмы:

, (6)

где S – площадь квадрата или части его, h_{раб (ср)} – среднее значение рабочих отметок.

Так, для полного квадрата Б/1-В/1-В/2-Б/2 объем выемки будет:

Для переходного квадрата (рис.3) Б/1-Б/2-А/2-А/1 объем выемки будет:

объем подсыпки:

Полученные объемы земляных работ выписывают на картограмме (рис.1), под картограммой приводятся частные значения объемов по вертикали, вычисляют раздельно суммарные значения объемов выемок и подсыпок, при необходимости решение корректируется (уточняется проектная отметка горизонтальной плоскости).

Дата добавления: 2015-07-02