Подготовка исходные данных

Схема нивелирования участка по квадратам, результаты нивелирования и отметки реперов выдаются преподавателем индивидуально или могут быть взяты как в методических указаниях с учетом своего номера зачетной книжки.

Рассмотрим вариант расчета планировки участка под горизонтальную плоскость на конкретном примере.

1. Результаты нивелирования поверхности занесены в журнал нивелирования и представлены в табл. 3.1.

2. Схема с границами нивелирования для каждой станции приведена на рис. 3.1.

3. Отметка репера, от которой прокладывается нивелирный ход, задается каждому студенту в зависимости от номера его зачетной книжки.

(3.1)

где - вариант студента.

Например, если N_з= 5, то

HR_р = 105,105 м.

Таблица 3.1

Журнал нивелирования

№ станции	№ точки	Отсчеты на рейке	Превыш. h	hСР	hУР	Отметка Н, м	ГИ,м
задней	передней	промежут.
I	RР
			+20 ∙ Nз
II
II
III
			+20 ∙ Nз
			-20 ∙ Nз
IV
RP

Отсчеты на заднюю и переднюю рейки взяты по красной и черной сторонам. Отсчеты на промежуточные точки взяты только по черной стороне рейки. Все отсчеты взяты в мм.

Рис. 3.1. Схема нивелирования площадки по квадратам:

---- - границы нивелирования по станциям; - репер;

- связующая точка; ∆ - станция нивелирования

Планировка участка под горизонтальную плоскость при условии нулевого баланса земляных масс

3.2.1. Общие положения

Исходные данные, представленные в 3.1, получены следующим образом. На местности, подлежащей планировке, было выполнено нивелирование по квадратам. Для этой цели на участке были закреплены вершины квадратов со стороной 40 м. Сетку квадратов разбивали с использованием теодолита и мерной ленты или рулетки. Нивелирование узлов сетки производилось с одновременным проложением привязочного хода к реперам. Если на участке имеется только один репер, то прокладывают замкнутый ход.

3.2.2. Обработка журнала нивелирования

Последовательность выполнения работы:

1. Вычисляется пятка рейки для каждой связующей точки.

Пятка = О_кр - О_чер, (3.2)

где О_кр - отсчет по красной стороне рейки; О_чер - отсчет по черной стороне рейки.

Вычисленное значение пятки рейки не должно отличаться от фактического значения пятки более чем на 5 мм.

2. Вычисляются превышения на каждой станции:

h₁ = З_кр - П_кр, (3.3)

h₂ = З_чер - П_чер, (3.4)

где З_кр, З_чер - отсчеты на заднюю рейку соответственно по красной и по черной сторонам рейки; П_кр, П_чер - отсчеты на переднюю рейку соответственно по красной и по черной ее сторонам.

Разность (h₁ - h₂) должна быть не более 5 мм (по абсолютному значению).

3. Вычисляется среднее превышение h_ср на станции.

h_ср = (h₁ - h₂) / 2. (3.5)

4. После вычисления средних превышений на всех станциях хода вычисляется практическая невязка хода.

, (3.6)

где - сумма средних превышений по ходу;

, (3.7)

где Н_к, Н_н - отметки конечного и начального реперов хода.

Так как в рассматриваемом примере ход замкнутый, то Н_к = Н_н и , поэтому .

Полученная невязка должна удовлетворять требованию

, (3.7)

, (3.9)

где п - число станций.

5. Если , то в нивелирном ходе грубых ошибок нет и полученную невязку можно распределить поровну с обратным знаком на все средние превышения, т.е. вычислить поправки δ_h к средним превышениям. Поправка вычисляется в целых миллиметрах:

, (3.10)

Сумма поправок должна быть равна невязке с обратным знаком:

. (3.11)

6. Вычисляются исправленные превышения.

h_ucnp = h_cр+ δ_h. (3.12)

Контроль правильности вычислений: .

7. Вычисляются отметки всех связующих точек.

. (3.13)

Контролем правильности вычислений служит точное получение отметки репера, расположенного в конце хода.

8. Вычисляют отметки горизонта инструмента для каждой станции, имеющей промежуточные точки:

ГИ = Н₃ + З_чер или ГИ = Н_п + П_чер, (3.14)

где ГИ - горизонт инструмента; Н_п, Н_з - отметки передней и задней точек на станции; З_чер - отсчеты на заднюю рейку по черной стороне рейки; П_чер - отсчеты на переднюю рейку по черной стороне рейки.

9. Вычисляют отметки промежуточных точек (узлов сетки) H_i,

H_i = ГИ - О_i, (3.15)

где О_i - отсчеты по рейке в узлах сетки квадратов (см. табл. 3.1 гр. 5).

3.2.3. Построение высотного плана участка

По результатам нивелирования площадки строят высотный план в масштабе 1:500 с высотой сечения рельефа 0,5 м. На листе бумаги строят сетку квадратов в масштабе 1:500, в узлы сетки вписывают отметки из журнала с округлением до 0,01 м.

Рис.3.2. Высотный план М 1:500

Сплошные горизонтали проведены через 0,5 м

Горизонтали строят путем интерполяции между соседними отметками на каждой стороне квадрата. На рис. 3.2 приведен пример построения высотного плана участка для варианта N = 0.

3.2.4. Вычисление проектной и рабочих отметок.

Планировка участка под горизонтальную плоскость проводится при условии нулевого баланса земляных масс. Проектная отметка горизонтальной плоскости вычисляется по формуле

, (3.16)

где H₁, Н₂ ,Н₃, H₄ - отметки земли узлов сетки, принадлежащие одновременно 1, 2, 3, 4 квадратам; п - число квадратов (см. рис. 3.2).

В нашем примере одному квадрату принадлежат узлы 11, 15, 41, 45; двум квадратам одновременно принадлежат узлы 12, 13, 14, 21, 25, 31, 35, 42, 43, 44; четырем квадратам одновременно принадлежат узлы 22, 23, 24, 32, 33, 34.

.

Для того чтобы поверхность земли преобразовать в горизонтальную плоскость, необходимо произвести земляные работы по срезке грунта на возвышенных участках и подсыпке грунта на пониженных участках. Для того чтобы знать величины срезки или подсыпки для каждого узла, вычисляют рабочие отметки

h_paб.j = H_{проектное} - H_{земли j}. (3.17)

На схеме участка с рабочими отметками намечается линия нулевых работ (граница между насыпью и выемкой), проходящая через стороны, концы которых имеют рабочие отметки противоположных знаков. На рис. 3.3 линия нулевых работ будет проходить между вершинами 13 и 14, 14 и 24, 24 и 25, 24 и 34, 34 и 33, 33 и 43, 32 и 42, 31 и 41.

Плановое положение точки нулевых работ на сторонах квадрата определяют по формулам:

, (3.18)

, (3.19)

Контролем служит равенство

х₀ + у₀ = d, (3.20)

где а, в - рабочие отметки на концах стороны квадрата; d - длина стороны квадрата; х₀ - расстояние от точки А до точки нулевых работ в метрах; у₀ -расстояние в метрах от точки нулевых работ до точки В.

Рис. 3.3. Рабочие отметки и линия нулевых работ:

O - номер фигуры;^____ - линия нулевых работ;

• 0 - точки нулевых работ

Пример.

На стороне 13—14:

;

х₀ и у₀ откладывают в масштабе на плане участка и получают линию нулевых работ (рис. 5).

3.2.5. Составление картограммы земляных масс

По результатам рис. 3.3 вычисляют объемы земляных работ. Объемы для каждой фигуры V_i вычисляют по формуле

, (3.21)

где S - площадь фигуры; h_paб.cp.i - средние рабочие отметки.

, (3.22)

где m - число вершин фигуры.

Таблица 3.2