5. Порядок выполнения работы

5.1. Подготовка топоосновы для составления технического проекта вертикальной планировки

5.1.1. Проверяем по горизонтальным проложениям плановое положение точек 1,2 и 4. При необходимости вносим исправления (чтобы не вводить поправки за деформацию бумаги)

5.1.2. Выписываем на выкопировку с генплана из каталога высот (Приложение Б) проектные отметки точек 1 – 4 красным цветом и черную т.е. фактическую отметку точки 3 черным цветом (над чертой проектная отметка, под чертой – фактическая).

5.1.3. Определяем и подписываем отметки горизонталей существующего рельефа (П.4.3.1.)

Рисунок 6 – Определение отметок горизонталей

Например: высота сечения рельефа 0,5м; 131,70 проектная отметка, 130,83 – черная отметка, отметка ближней горизонтали 130,50, последующей – 130,00м и т.д. отметка полугоризонтали (пунктирной) – 129,75 м.

5.1.4. Определяем фактические (черные) отметки точек 1,2 и 4 (П.4.3.2) и выписываем их черным цветом под проектными (красными) на выкопировку с генплана (Приложение А)

5.2. Составление схемы вертикальной планировки

На участках 3-2 и 3-4 используют метод проектных горизонталей, на участке 3-1 – метод профилей.

5.2.1. Вычисляют проектные продольные уклоны i^пр на участках 3-2, 3-4 и 3-1 по формуле (7)

Пример: = 81,20 м, = 80,40 м, d_3-2 = 35 м

= =

Вычисленные уклоны проверяют на допустимость и выписывают на схему вертикальной планировки красным цветом (Приложение А). Допустимые уклоны от 0,005 до 0,05, иногда до 0,002. Для улиц и дорог местного значения максимальный уклон 0,08.

5.2.2. Вычисление проектных отметок по поперечнику

Строим поперечники в точках 1,2,4 в обе стороны дороги, в точке 3 – только левую часть поперечника.

Поперечные уклоны i и горизонтальные проложения d выбирают из поперечного разреза (Приложение А). Проектные отметки точек а,а¹,в,с (рисунок 7) вычисляются по формуле (8).

Пример: = 81,20 м, i = -0,02, d = 5 м.

= + id ,

где – проектная отметка точки 3; - проектная отметка лотка; i – поперечный уклон; d – горизонтальное проложение между осью и лотком дороги.

= 81,20 – 0,02·5 = 81,20-0,10 = 81,10 м.

Проектная отметка бордюрного камня выше на 15 см, чем отметка лотка

= + 0,15 = 81,10 + 0,15 = 81,25 м

Проектная отметка края тротуара , если i = 0,02; d = 2,5 м

= + id,

= 81,25 + 0,02 ·2,5 = 81,30 м

Вычисляют проектную отметку на красной линии , если

i = 0,01, d = 5 м, то

= + i·d

= 81,30 + 0,01·5 = 81,35 м;

т.е. отметка лотка проезжей части ниже на 10 см, чем отметка по оси проезжей части, а отметка бордюрного камня выше отметки лотка на 15 см и т.д.

Рисунок 7 – Вычисление проектных отметок по поперечнику

5.2.3. Метод проектных горизонталей

Высота сечения проектного рельефа (шаг проектных горизонталей) h_ПГ = 0,2 м, величины проектных продольных уклонов i^пр определены (см. п. 5.2.1.) Проведение проектных горизонталей (рисунок 8) выполняют в следующей последовательности:

Опредеяют расстояние (заложение) d₁ между проектными горизонталями по оси проезжей части по формуле

d₁ = ,

- шаг проектных горизонталей; - проектный уклон; М – знаменатель численного масштаба.

Для участка дороги 3-2 с уклоном = 0,02286 при h_пг = 20 см в масштабе 1:500 имеем

d₁ = = = 1,75 см.

Так как дорога двускатная и имеет в обе стороны от оси проезжей части к лоткам поперечный уклон i = 0,02 (Приложение А), горизонтали будут в виде ломаных линий. Чтобы их построить, необходимо вычислить горизонтальное расстояние d₂ – смещение горизонтали за счет превышения h₂ между осью дороги и её лотками: h₂ = i·d, где d – расстояние от оси до лотка (Приложение А)

Рисунок 8 – Построение проектных горизонталей

d = 5 м ; i = 0,02

h₂ = 0,02 ·5 = 0,10 м

d₂ = = 0,88 см

Откладывая по оси дороги d₁, намечают положение горизонталей с отметками 81,00 , 80,80 , 80,60 , 80,40 , (рисунок 8). Откладывая от нормали к оси дороги, проведенной через точку с отметкой 81,00 , отрезки d₂ , находим точки у бордюрного камня с отметкой 81,00. Соединив эти точки получает проектную горизонталь на проезжей части. Далее вычисляют смещение горизонтали d₃ за счет высоты бордюрного камня h₃ = 15 см

d₃ = = = 1,31 см

Вычисляем смещение горизонтали d₄ за счет превышения h₄ между бордюрным камнем и краем тротуара.

Поперечный уклон i = 0,02 м, d = 2,5 м (Приложение В) h₄ = 0,01 · 2,5 = 0,05 м = 5 см

d₄ = = = 0,44 см

Вычисляем d₅ – смещение горизонтали за счет превышения между краем тротуара и красной линией

i = 0,01 , d = 5 м, h = 5·0,01 = 0,05 м = 5 см

d₅ = = 0,44 см

Откладывая d₃, d₄, d₅ (рисунок 8) намечают точки с отметкой 81,00. Соединив их получаем горизонталь с отметкой 81,00.

Аналогичным образом строят горизонтали с отметками 80,80 , 80,60 , 80,40.

В отличие от топографических планов на проектах вертикальной планировки подписывают каждую горизонталь кратную целым метрам, а для остальных – указывают только сантиметры. Цифры располагают вдоль проектной горизонтали. Метровые горизонтали утолщают.

Горизонтали и подписи горизонталей вычерчивают красным цветом. Пример оформления приведен в Приложении Д.

5.2.4. Метод профилей.

На участке 1-3 на расстоянии 20 м от точки 1 строим поперечник (рисунок 7). Все поперечные уклоны i = 0,02, ширина проезжей части 9 метров, тротуаров – 5 и 2,5 метра, высота бордюрного камня 0,15 метра (Приложение А).

Проектные отметки сечения II – II вычисляются аналогично сечению I – I (см. П.5.2.2.), предварительно вычислив по продольному уклону i_1-3 и горизонтальному проложению d = l проектную отметку точки 1'' по формуле (8)

= + i_1-3 ·l

По вычисленным отметкам и расстояниям на листе миллиметровой бумаги формата А4 строят поперечные профили в масштабах: горизонтальный и вертикальный 1:100 (Приложение Г).

Разграфка сетки профиля поперечника приведена на рисунке 9.

Рисунок 9 – Разграфка сетки профиля поперечника

Вычисляют для каждого профиля площади S насыпи и выемки аналитическим (по формулам геометрии) П.3.2. или графически по палетке (1 см² в масштабе 1:100 равен 1 м²). При графическом определении площадей на листе «поперечные профили» выписываются площади насыпи, выемки для каждого сечения.

Объем V вычисляют по формуле

V = ,

где S₁ и S₂ – площади 1^го и второго сечения соответственно; l – расстояние между сечениями.

Вычисляют объемы для насыпи и выемки отдельно, а затем находят суммарный объем. Оформление приведено в приложении Г и таблице 1.

5.3. Составление картограммы земляных работ

В целях сокращения объемов вычислений картограмму составляют на часть участка (задается преподавателем).

5.3.1. На схему вертикальной планировки наносят сетку квадратов со стороной 5 метров. После этого определяют по горизонталям путем интерполирования черные отметки (П 4.3.2.) и вычисляют, используя поперечные и продольные уклоны, проектные отметки вершин квадратов (контроль проектных отметок по красным горизонталям). Полученные отметки выписывают на картограмму земляных работ (масштаб 1:200) следующим образом: с правой стороны точек пересечения сетки квадратов (Приложение Д) вверху записывают красным цветом проектные отметки, под ними черным цветом - фактические отметки.

5.3.2. Вычисляют рабочие отметки r всех вершин квадратов по формуле

r = Н^пр – Н_чер ,

где Н^пр – проектная отметка вершины квадрата; Н_ч – черная (фактическая) отметка вершины квадрата.

Рабочая отметка показывает величину выемки грунта, т.е. его срезки, если она имеет знак «-» или величину насыпи, т.е. его подсыпки, если она имеет знак «+».

На план рабочие отметки выписывают красным цветом под черными отметками вершин квадратов.

5.3.3. Проводят линию нулевых работ. Линия нулевых работ – это граница между участками выемки и насыпи. На сторонах квадратов с разноименными рабочими отметками определяют положения точек нулевых работ графическим или аналитическим способом.

Графический способ. В произвольном масштабе откладывают из вершин квадратов в противоположных направлениях перпендикуляры r₁ и r₂, численно равные соответствующим рабочим отметкам. Пересечение стороны квадрата с линией, соединяющей концы перпендикуляров, и будет являться точкой нулевых работ.

При аналитическом способе расстояния d₁ и d₂ (Рисунок 3) вычисляют по формулам: (1).

Соединив точки нулевых работ, получим линию нулевых работ (Приложение Д).

5.3.4. Подсчет объемов земляных работ методом четырехгранных или трехгранных призм.

Объем земляных работ равен объему фигуры, в основании которой лежит либо квадрат, либо треугольник, либо трапеция. Высота фигуры есть среднее из одноименных рабочих отметок (объем любой фигуры равен произведению площади ее основания на высоту). Объемы насыпей и выемок подсчитывают отдельно по каждому полному и неполному квадратам.

Объем насыпи или выемки для отдельного полного квадрата определяют по формуле

= , ;

где d – сторона квадрата на местности; r_i – рабочие отметки вершин данного квадрата.

Для неполного квадрата, если в качестве площади основания использовать трапецию, объем насыпи или выемки находят по формуле

= ,

где b и c – основания трапеции; d – высота трапеции (в данном случае – сторона квадрата); r_i - рабочие отметки вершин трапеции.

В случае, если основанием служит треугольник, объем насыпи или выемки вычисляют по формуле

= ;

где b – основание треугольника; h – высота треугольника; r_i - рабочие отметки вершин треугольника.

Основания и высоты треугольников и трапеций, входящие в формулы для определения объемов, определяются графически по плану с учетом масштаба (в метрах).

Удобными для вычисления объемов земляных работ в пределах неполных квадратов являются формулы В.И. Стрельчевского

,

где d – сторона квадрата на местности; ∑r_в, ∑r_н – сумма рабочих отметок выемки и насыпи в пределах данного квадрата, относящиеся соответственно к выемке и насыпи.

При использовании данных формул не нужно определять графически высоты и основания трапеций и треугольников.

Вычисленные объемы выписывают на план в середине соответствующих фигур (Приложение Д).

5.3.5. При составлении картограммы земляных работ подсчитывают объемы насыпи и выемки по рядам квадратов, затем определяют объемы насыпи и выемки для всех площадей в целом. Так как проектирование площадей производится под условием баланса земляных работ, то суммарный объем насыпи должен получиться примерно равным объему выемки. Расхождение в объемах насыпи и выемки не должно превышать 5% от общего объема земляных работ в пределах площадки

,

Пример оформления приведен в Приложении Д.

5.4. Оформление.

Сдаче по данной лабораторной работе подлежат:

- схема вертикальной планировки;

- картограмма земляных работ;

- поперечные профили.

Оформляют: красным цветом – проектные и рабочие отметки; проектные горизонтами и уклоны; синим цветом – линии нулевых работ и объемы; черным цветом – все остальные надписи.

Для наглядности на картограмме земляных работ участки насыпи закрашивают бледно – желтым цветом, участки выемки – бледно-розовым цветом.