close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Orehov Geodesija RGR4

код для вставкиСкачать
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Факультет инженерной экологии и городского хозяйства
Кафедра городского хозяйства, геодезии,
землеустройства и кадастров
ГЕОДЕЗИЯ
Расчетно-графическая работа № 4
«Вертикальная планировка»
Санкт-Петербург
2016
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Факультет инженерной экологии и городского хозяйства
Кафедра городского хозяйства, геодезии,
землеустройства и кадастров
ГЕОДЕЗИЯ
Расчетно-графическая работа № 4
«Вертикальная планировка»
Методические указания
Санкт-Петербург
2016
0
1
УДК 528.48:69
Введение
Рецензент канд. воен. наук, доцент И. Н. Фомин (СПбГАСУ)
Геодезия: расчетно-графическая работа № 4 «Вертикальная
планировка»: метод. указания / сост.: М. М. Орехов, Л. К. Курбанова; СПбГАСУ. – СПб., 2016. – 24 с.
Расчетно-графическая работа соответствует программе дисциплин
«Инженерная геодезия» и «Геодезия и картография» для направлений обучения «Строительство», «Архитектура», «Землеустройство и кадастры».
Даны методические указания к выполнению расчетно-графических работ по обработке материалов инженерно-геодезических изысканий для вертикальной планировки строительной площадки с учетом баланса земляных
работ.
Табл. 2. Ил. 6. Библиогр.: 2 назв.
Методические указания предназначены для выполнения расчетно-графической работы студентами всех форм обучения по
направлениям «Строительство», «Архитектура», «Землеустройство
и кадастры».
Целью расчетно-графической работы является:
• получение навыков вычислительной обработки результатов нивелирования поверхности;
• ознакомление студентов с основными моментами составления проекта вертикальной площадки одним из наиболее простых
методов – по нивелирной сетке квадратов, горизонтальной плоскостью с нулевым балансом земляных работ.
Для выполнения расчетно-графических работ необходимо получить подписанное преподавателем задание с исходными данными. Номер варианта соответствует номеру студента по журналу
учета посещаемости, а для студентов ФБФО – двум последним
цифрам номера зачетной книжки.
Результаты выполненных расчетов оформляются на стандартных листах формата А4. Разрешается применять вычислительные
алгоритмы, не рассмотренные в данных методических указаниях.
При этом выбор этих алгоритмов необходимо обосновать в письменном виде. Форма представления вычислений должна соответствовать рекомендациям, приведенным в методических указаниях.
© Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет, 2016
2
3
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НИВЕЛИРОВАНИЯ
ПОВЕРХНОСТИ И СОСТАВЛЕНИЕ ПРОЕКТА
ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ
Расчетно-графическая работа состоит из двух частей:
• подготовки исходных данных для проектирования вертикальной планировки;
• составления проекта землепользования.
1. ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАНИРОВКИ
Первая часть включает:
а) обработку журнала нивелирования поверхности;
б) составление и вычерчивание плана вертикальной съемки
участка.
Рассмотрим последовательность выполнения этих работ.
1.1. Краткое описание полевых работ
Площадка, подлежащая съемке, на местности разбита на квадраты со сторонами 40 м. По вершинам квадратов произведено геометрическое нивелирование. Основной (замкнутый) ход проложен
через связующие точки по вершинам квадратов в–1, а–1, б–3 и г–3
(рис. 1). Отсчеты на этих точках производились по основной и контрольной сторонам реек.
Все остальные вершины квадратов при нивелировании являются промежуточными точками, и отсчеты на них брались по основной стороне реек со следующих станций:
со станции 2 – б–1, б–2, а–2, в–2 (точки в–1 и а–1 – связующие);
со станции 3 – б–2, а–3, а–4 (точки а–1, б–3 – связующие);
со станции 4 – в–3, б–4, в–4, г–4, в–2 (точки б–3 и г–3 – связующие);
со станции 5 – г–2 (точки г–3 и Rр13 – связующие).
4
Рис. 1. Схема нивелирования площадки
1.2. Обработка журнала нивелирования поверхности
1.2.1. Выписка в журнал данных нивелирования
В полевой журнал (табл. 1) выписываются отсчеты по рейкам,
сделанным на связующих и промежуточных точках.
5
6
7
1.2.2. Вычисление превышений между связующими пикетами
Превышения (h) между связующими (задними и передними)
точками хода на каждой станции вычисляются дважды: по отсчетам, сделанным по основной (черной), а затем по контрольной
(красной) сторонам реек. Для этого от задних отсчетов (графа 3
журнала) необходимо вычесть передние отсчеты (графа 4), т. е.
h = a −b,
где а – задний; b – передний отсчеты.
Полученные превышения записывают в графу 6. Если оба
превышения отличаются друг от друга не более чем на 5 мм, находят среднее значение превышения – hcр и записывают его в графу 7.
При нахождении средних превышений в случае получения величины с десятыми долями миллиметра ее округляют всегда до четного.
После окончания вычислений на одной странице необходимо
произвести контроль правильности вычислений – постраничный
контроль. Для этого необходимо сложить все задние отсчеты, все
передние отсчеты и все средние превышения (алгебраически). Полуразность сумм отсчетов должна быть равна сумме средних превышений на данной странице. За счет округления допускается отклонение ±2 мм.
0,5 ( a −  b ) = 0,5(42 620 − 42 590) = 15 мм .
В нашем примере сумма всех задних отсчетов
 а = 42 620 мм, передних  b = 42 590 мм, полуразность сумм отсчетов
0,5 ( a −  b ) = 0,5(42 620 − 42 590 ) = 15 мм .
Так как сумма средних превышений
 hср = 0,5 ⋅  hвыч = 0,5 ⋅ 30 = 15 мм
Постраничный контроль делают на каждой странице журнала
нивелирования.
1.2.3. Вычисление невязки замкнутого нивелирного хода
Для вычисления невязки нивелирного хода складывают все
средние превышения. Для замкнутого хода эта сумма должна быть
равна нулю, но из-за накопления ошибок найденная сумма превышений будет представлена какой-то величиной, называемой невязкой нивелирного хода,
f h =  hср .
1.2.4. Контроль
Величина
fh
доп
невязки
= ±10 n , где f h
доп
fh ,
мм,
быть
не
более
– допустимая невязка нивелирного хода,
а n – число станций хода (в РГР № 3 n = 5).
При выполнении условия f h ≤ f h
можно продолжить выдоп
числения, а если не выполнено – вернуться к п. 1.2.2 и проверить
все последующие расчеты.
В нашем примере f h = 10 5 = 22 мм, f h =  f h = 15 мм,
доп
ср
f h ≤ f доп = 15 мм < 22 мм – невязка допустимая, значит, можно выполнять дальнейшие вычисления.
1.2.5. Распределение невязки, вычисление
исправленных превышений
Найденная невязка fh в виде поправок вводится в средние превышения. Величины поправок одинаковы (с точностью до 1 мм),
а знак их – обратный знаку невязки. Исправленные превышения заносят в графу 8. После этого вычисляют сумму исправленных превышений ( hиспр ).
и не отличается от полуразности сумм отсчетов более чем на ±2 мм,
то вычисления на этой странице сделаны правильно.
8
должна
9
1.2.6. Контроль
Если сумма исправленных превышений равна 0, вычисления
продолжаются; если нет – нужно вернуться к п. 1.2.5 и произвести
все вычисления вторично для выявления сделанной ошибки.
1.2.7. Вычисление отметок связующих пикетов
Отметка исходного Rp13 берется по данным своего варианта
из «Задания на РГР № 2, 3».
Внимание! Проверьте правильность выписки исходной отметки Rp13!
Отметки остальных связующих точек вычисляются по известной формуле: отметка последующей точки равна отметке предыдущей точки плюс исправленное превышение между ними:
Hn = Hn–1 ± hиспр;
Hсв.пер = Hсв.зад ± hиспр,
где Hсв.пер – высотная отметка связующей передней точки; Hсв.зад –
высотная отметка связующей задней точки; hиспр – исправленное
превышение.
Станция 1: H св.зад (H
Rр13
) = 24,155; hиспр1ст = 1,334; найти Hсв.пер в − 1 ;
Hв − 1 = H Rp13 + hиспр1ст ; Hв − 1 = 24,155 + 1,334 = 25,489.
Станция 2: H св.задв − 1 = 25,489 ; hиспр 2ст = 1,568 ; найти H св. пер а − 1 ;
На − 1 = Hв − 1 + hиспр 2ст ; Hа − 1 = 25,489 + 1,568 = 27,057.
Станция 3: H св.зада − 1 = 27,057; hиспр 3ст = − 0,568; найти H св. пер б − 3 ;
Hб − 3 = Hа − 1 − hиспр 3ст ; Hб − 3 = 27 ,057 − 0,568 = 26,489.
Станция 4: H св.задб − 3 = 26,489 ; hиспр 4ст = −1,754 ; найти H св. пер г − 3;
Hг − 3 = Hб − 3 − hиспр 4ст ; Hг − 3 = 26,489 − 1,754 = 24,735.
Станция 5: H св.задг − 3 = 24,735; hиспр 5ст = − 0 ,580; найти
H св. пер Rp13;
H Rp13 = Hг − 3 − hиспр 5ст ; H Rp13 = 24,735 − 0,580 = 24 ,155.
10
Запись отметок производится в графе 10 против соответствующих пикетов, плюсовых или иксовых точек. Контролем правильности вычисления отметок связующих точек является получение
в итоге отметки исходной точки.
Внимание! В нивелирном журнале отсчеты и средние превышения выражены в миллиметрах, а абсолютные отметки исходных
реперов в метрах. Поэтому при вычислении значения исправленных превышений нужно перевести в метры.
1.2.8. Вычисление отметок промежуточных точек
Для вычисления отметок промежуточных точек сначала необходимо вычислить и записать в графе 9 значение горизонта инструмента (Нг.и) на тех станциях, где такие точки имеются. Горизонт инструмента представляет собой вертикальное расстояние от
уровенной поверхности до луча визирования и равен либо сумме
отметки задней связующей точки и отсчета на нее по основной
шкале рейки, либо сумме отметки передней точки и отсчета на нее:
H г.и = H зад + a = Н перед + b ,
где Нг.и – высотная отметка горизонта инструмента; Hзад и Hперед –
высотные отметки задней и передней точек; а, b – соответственно
задний и передний отсчеты по основной (черной) шкале рейки.
Обратите внимание, что в графах 3 и 4 нивелирного журнала
первыми записаны отсчеты по основной (черной) шкале рейки.
В нашем примере (станция 2) Нг.и:
по задней точке – (25,489 + 2,909) = 28,398 м;
по передней точке – (27,057 + 1,335) = 28,392 м.
По среднему значению высоты горизонта инструмента
H г.и(ср)= (28,398 + 28,392) / 2 = 28,395 , округленному до целых миллиметров (три знака после запятой), вычисляют отметки промежуточных точек по формуле
H пром = H г.и− с ,
где Hпром – высотная отметка промежуточной точки; с – отсчет на
данную промежуточную точку. Результаты записывают в графу 10
против соответствующих промежуточных точек.
Например, для станции 2:
11
Нг.и = (28,398 + 28,392)/2 = 28,395 м;
Нпром б–1 = 28,395 – 1,812 = 26,583 м;
Нпром б–2 = 28,395 – 2,019 = 26,376 м;
Нпром б–2 = 28,395 – 1,458 = 26,937 м;
Нпром в–2 = 28,395 – 2,955 = 25,440 м.
Постраничный контроль:
 а = 42 620 ;  в = 42 590 ;
 hв = 30 ;  hср = 15  hиспр. = 0 ;
 а −  в = h ;  hвыч = h ;
 ср
 ср
2
2
42 620 − 42 590
30
= 15.
= 15 ;
15
2
Допустимая невязка: f h = 10 n мм ,
доп
где n – число станций;
f h = 10 5 = 22 мм.
доп
1.2.9. Составление и вычерчивание плана вертикальной съемки
1. На формате А4 в масштабе 1:1000 (рис. 2) вычерчивается
сетка квадратов (черным цветом).
2. Вершины квадратов нумеруются и в каждой вершине
с округлением до 0,01 м подписывается ее отметка, взятая из полевого журнала нивелирования. Сетка квадратов, номера вершин
и отметки вершин квадратов вычерчиваются черным цветом.
3. Методом графической интерполяции на сторонах квадратов и заданных диагоналях находят положение горизонталей с высотой сечения рельефа через 1,0 м. Закругления горизонталей
должны быть плавными.
4. Окончательно план оформляется по существующим требованиям. Горизонтали вычерчиваются коричневым цветом, линиями
толщиной 0,15 мм, в разрывах делаются подписи их высот. Горизонтали, кратные пяти метрам, утолщаются (0,25 мм). Направление
ската отмечается бергштрихами. Основания цифр подписей горизонталей должны быть направлены вниз по скату.
12
Рис. 2. Топографический план
вертикальной съемки площадки. Масштаб 1:1000.
Сплошные горизонтали проведены через 1 м
2. РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ
СОСТАВЛЕНИЯ ПРОЕКТА ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЯ
Так как естественная поверхность участка, на котором была
произведена вертикальная съемка, не соответствует требованиям,
связанным с эксплуатацией сооружения, возникает необходимость
преобразования этой поверхности в искусственную (т. е. проектную) поверхность. Работы, связанные с преобразованием рельефа,
называются вертикальной планировкой. Решается вертикальная
планировка путем перемещения земляных масс. Эти перемещения
называются выемками и насыпями. Объем выемок и насыпей могут
быть различными, а разность их называется балансом земляных работ. Когда объемы выемок и насыпей одинаковы, говорят, что ба13
ланс земляных работ равен нулю, что земляные работы балансируются.
В данной расчетно-графической работе проектирование вертикальной планировки ведется наиболее простым методом – по нивелирной сетке квадратов. Проектная поверхность проектируется
как горизонтальная и по высоте располагается так, чтобы земляные
работы балансировались.
2.1. Составление и оформление плана вертикальной съемки
площадки
На листе формата А4 в масштабе 1:1000 расчерчивается сетка
квадратов (рис. 3). На этой сетке будет выполняться картограмма
земляных работ – схематический план расположения видов земляных работ на участке. Квадраты должны быть пронумерованы римскими цифрами. У каждой вершины квадрата черным цветом подписывается отметка поверхности земли, взятая с плана вертикальной съемки.
2.2. Вычисление проектной отметки горизонтальной плоскости
Отметку проектной плоскости вычисляем по следующей формуле:
1 H1 + 2 H 2 + 3 H 3 + 4 H 4
H0 =
=
4n
129,17 + 2 ⋅ 157,94 + 3 ⋅ 25,4 + 4 ⋅ 78,21
=
= 26,09,
32
где 1 H1 – сумма отметок вершин, входящих в один квадрат;
2 H 2 – удвоенная сумма отметок вершин, входящих в два квадрата; 3 H 3 – утроенная сумма отметок вершин, входящих в три
квадрата; 4 H 4 – учетверенная сумма отметок вершин, входящих
в четыре квадрата; n – число квадратов.
2.3. Вычисление рабочих отметок по перемещению грунта
На картограмме земляных работ (рис. 4) синим цветом у каждой вершины квадрата, над отметкой земли, подписывается проектная отметка – отметка горизонтальной плоскости, балансирующей земляные работы. Затем у каждой вершины красным цветом
с соответствующим знаком подписывается рабочая отметка (hраб ),
вычисляемая по формуле
hраб = H 0 − H i ,
где Hi – отметка поверхности земли у текущей вершины квадрата.
Рабочая отметка равна разности проектной отметки и отметки
поверхности земли. Знак рабочей отметки дает качественную характеристику земляных работ (плюс – насыпь, минус – выемка),
а абсолютная величина ее – количественную характеристику земляных работ (высота насыпи, глубина выемки).
Рис. 3. Схема разбивки квадратов
14
15
Картограмма земляных работ представлена на рис. 6.
h1
h2
y=
d; x+ y =d.
x=
h1 + h2
h1 + h2
1.
0,49

40 = 17,98 
0,49 + 0,60

 = 40.

0,60
y=
40 = 22,02
0,49 + 0,60

x=
Рис. 4. Схема вычисления рабочих отметок по перемещению грунта
2.4. Вычисление положения точек нулевых работ
Положение точек нулевых работ определяется в соответствии
с рис. 5.
hраб.2
Рис. 6. Картограмма земляных работ
Рис. 5. Схема определения точек нулевых работ
16
17
2.
трапеция:
0,29

40 = 12,34 
0,29 + 0,60

 = 40 .

0,65
40 = 27,66
y=

0,29 + 0,65
x=
3.
0,40

40 = 13,91 
0,40 + 0,75

 = 40 .

0,75
y=
40 = 26,09

0,40 + 0,75
x=
4.
0,58

40 = 15,68 
0,58 + 0,90

 = 40 .

0,90
y=
40 = 24,32

0,58 + 0,90
x=
2.5. Подсчет баланса земляных работ
Далее подсчитывается баланс земляных работ, т. е. разница
между объемами насыпей и выемок по каждому квадрату в отдельности и по всему участку в целом по формулам:
квадрат:
 hср
±h
;
Sкв = d 2 ; hср.кв = 
; V = d2
4
4
h +h
а+в
d ; hср. т рап = 1 2 ; V = S ( ± hср ),
2
4
где h – рабочие отметки вершин; d – сторона квадрата.
S трап =
I квадрат
Sкв = d 2 = 402 = 1600 м 2 ;
0,97 + 0,49 + 0,95 + 0,29
hср. кв =
= − 0,65 м ;
4
 ср
2,6
V = d2
= 1600
= 1600 (− 0,65) = −1040 м 3 .
4
4
II квадрат
Sкв = 1600 м 2 ;
− 2,47
hср. кв =
= − 0,62 м ;
4
V = 1600 (− 0,62) = 992 м3 .
III квадрат
Sкв = 1600 м 2 ;
− 3,08
hср. кв =
= − 0,77 м ;
4
V = 1600 (− 0,77 ) = −1232 м3 .
IV квадрат
hср
1
18
17,98 + 12,34
40 = 606,4 м 2 ;
2
− 0,49 + − 0,29
=
= − 0,20 м ;
4
S трап1 =
19
V1 = 606,4(− 0,20) = −118 м 3 ;
22,02 + 27,66
S трап =
40 = 994 м 2 ;
2
2
0,65 + 0,60
hср 2 =
= 0,31 м ;
4
V2 = 994 ⋅ 0,31 = 311 м 3 .
VII квадрат
S = d 2 = 402 = 1600 м 2 ;
0,65 + 0,75 + 1,72 + 1,35
hср =
= 1,118 м ;
4
V = 1600 ⋅1,118 = 1788 м3 .
VIII квадрат
V квадрат
12,34 + 13,91
40 = 525 м 2 ;
1
2
(− 0,29) + (− 0,40) = − 0,172 м ;
hср1 =
4
V1 = 525(− 0,172) = − 90,30 м 3 ;
27,66 + 26,09
S трап =
× 40 = 1075 м 2 ;
2
2
0,65 + 0,75
hср 2 =
= 0,35 м ;
4
V2 = 1075 ⋅ 0,35 = 376 м3 .
S = d 2 = 402 = 1600 м 2 ;
0,75 + 0,10 + 1,35 + 1,10
hср =
= 0,825 м ;
4
V = 1600 ⋅ 0,825 = 1320 м 3 .
S трап =
Расчет объема земляных работ приведен в табл. 2.
Таблица 2
Расчет объема земляных работ
По досыпке «+»
По снятию «–»
Квадрат
VI квадрат
13,91 + 15,68
S1 =
40 = 592 м 2 ;
2
− 0,40 ) + (− 0,58)
(
hср1 =
= −0,245 м ;
4
V1 = 592(− 0,245) = −145 м 3 ;
26,09 + 24,32
S2 =
40 = 1008 м 2 ;
2
0,75 + 0,10
hср =
= 0,212 м ;
2
4
V2 = 1008 ⋅ 0,212 = 214 м 3 .
20
S, м²
hcр, м
V, м³
S, м²
hcр, м
V, м³
1040
I
–
–
–
1600
0,65
II
–
–
–
1600
0,62
992
III
–
–
–
1600
0,77
1232
IV
994
0,31
311
606
0,20
121
V
1075
0,35
376
525
0,17
89
VI
1008
0,21
212
592
0,24
142
VII
1600
1,12
1792
–
–
–
VIII
1600
0,82
1312
–
–
–
 V = 4003 м3 ;
3
 V = 3616 м .
21
Итоговая сумма насыпи и выемки для всего участка должна
быть одинаковой. Допустимая разница (в м3) ΔVдоп ≤ 5 %.
3
Vв = 3616 м ;
3
 Vн = 4003 м ;
3616 − 4003
 Vв −  Vн
100 =
100 = 5 % .
3616 + 4003
 Vв −  Vн
Рекомендуемая литература
1. Инженерная геодезия: учебник / под ред. П. С. Закатова. – М. :
Недра, 1976.
2. Хейфец Б. С. Практикум по инженерной геодезии / Б. С. Хейфец,
Б. Б. Данилевич. – М. : Недра, 1973.
22
Оглавление
Введение ……………………………………………………………………
Обработка результатов нивелирования поверхности
и составление проекта землепользования …………………………….
1. Подготовка исходных данных для вертикальной планировки ….
1.1. Краткое описание полевых работ ………………………………….
1.2. Обработка журнала нивелирования поверхности ………………..
1.2.1. Выписка в журнал данных нивелирования …………………
1.2.2. Вычисление превышений между связующими пикетами …
1.2.3. Вычисление невязки замкнутого нивелирного хода ……….
1.2.4. Контроль ………………………………………………………
1.2.5. Распределение невязки, вычисление исправленных
превышений …………………………………………………………
1.2.6. Контроль ………………………………………………………
1.2.7. Вычисление отметок связующих пикетов …………………..
1.2.8. Вычисление отметок промежуточных точек ……………….
1.2.9. Составление и вычерчивание плана вертикальной
съемки ……………………………………………………………….
2. Расчетные данные для составления проекта
землепользования ………………………………………………………...
2.1. Составление и оформление плана вертикальной съемки
площадки ………………………………………………………………..
2.2. Вычисление проектной отметки горизонтальной плоскости ……
2.3. Вычисление рабочих отметок по перемещению грунта …………
2.4. Вычисление положения точек нулевых работ ……………………
2.5. Подсчет баланса земляных работ ………………………………….
Рекомендуемая литература ………………………………………………..
23
3
4
4
4
5
5
8
9
9
9
10
10
11
12
13
14
15
15
16
18
22
Учебное издание
ГЕОДЕЗИЯ
Расчетно-графическая работа № 4
«Вертикальная планировка»
Методические указания
Составители: Орехов Михаил Михайлович,
Курбанова Лариса Кадыровна
Редактор А. В. Афанасьева
Корректор М. А. Молчанова
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати 29.12.2016. Формат 60×84 1/16. Бум. офсетная.
Усл. печ. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 207. «С» 101.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, ул. Егорова д. 5/8, лит. А.
24
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
644 Кб
Теги
orehov, geodesija, rgr4
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа