Определение объемов земляных работ
Определение объемов земляных работ — часть проекта вертикальной планировки, необходимая для суждения о технико-экономической стороне проекта, об организации работ и их стоимости.
Объемы земляных работ вычисляют следующими способами:
квадратов (при относительно спокойном рельефе местности);
треугольных призм (на участках с более пересеченным рельефом, когда заложение не превышает 2 см – в плане);
поперечников (при сильно пересеченной местности, когда превышение между точками, отстоящими на плане друг от друга на расстоянии 2 см, составляет более 2 м).
Для подсчета объемов земляных работ по методу квадратов используют топографический план, на котором показана нивелирная сетка с выписанными черными отметками в вершинах заполняющих квадратов, полученными в результате нивелирования поверхности или из интерполирования по горизонталям.
Далее составляют специальный чертеж — картограмму земляных масс (рис. 96), используя доказанную на плане сетку заполняющих квадратов. На этом чертеже у каждой вершины квадратов выписывают рабочие отметки, показывающие высоты насыпей или глубины выемок, и проводят линию, разграничивающую насыпи от выемок, называемую линией нулевых работ.
Квадраты, имеющие в своих вершинах рабочие отметки с одинаковыми знаками, называются чистыми, или однородными, а с разными знаками — смешанными.
Точки нулевых работ, расположенные на сторонах квадратов, определяют методом линейной интерполяции между смежными рабочими отметками, имеющими разные знаки.
Объем земляных работ (насыпей и выемок) по методу квадратов подсчитывают для каждого квадрата или части его по формулам геометрии (объем призмы с известной площадью основания и высотой, равной среднему значению рабочих отметок вершин). При этом в подсчет средней рабочей отметки в число точек входят и нулевые точки.
После подсчетов объемов для отдельных геометрических фигур вычисляют общий объем насыпи и выемки и сводят баланс земляных работ, т. е. определяют избыток или недостаток грунта при вертикальной планировке. Площади насыпей и выемок для наглядности раскрашивают или штрихуют (различно).
Объем земляных работ по профилям вычисляют после нанесения проектных линий и определения рабочих отметок по формуле
где V —объем насыпи или выемки между двумя параллельными профилями; l — расстояние между профилями; P 1 и Р 2 —площади контуров насыпей и выемок.
Геодезические расчеты при вертикальной планировке
В разработке проекта вертикальной планировки большое место занимают геодезические расчеты, а одним из важнейших элементов проекта является проектирование горизонтальных площадок на заранее обусловленном уровне и площадок, наклоненных к горизонту по заданному уклону.
Горизонтальные площадки обычно проектируют при соблюдении условия нулевого баланса земляных работ, когда объемы насыпи и выемки примерно равны. По данным нивелирования поверхности находят среднюю отметку планируемого участка. При этом предполагается, что каждая квадратная призма ограничена вертикальными плоскостями, плоским основанием и наклонной верхней плоскостью (поверхностью участка). Высоту призмы принимают равной среднему арифметическому из отметок угловых точек ее поверхности. Тогда объем призмы будет
где Р — площадь основания призмы; h — отметки угловых точек.
Среднюю отметку планировки участка с известным черными отметками вершин квадратов вычисляют следующим образом. Отметки вершин а и а 2 , аз, агч квадратов (рис. 94), расположенных внутри контура участка, при вычислении будут повторяться четыре раза, и их сумма будет равна 4 ta h
Далее суммируют отметки вершин квадратов ( b \, иго), расположенных по контуру участка, за исключением отметок вершин углов участка, и полученную сумму bb 1 умножают на 2, так как эти отметки входят в два смежных квадрата. Наконец, суммируют отметки угловых то чек участка (с ь с 4 ) и получают 2с.
Нивелирование поверхности для вертикальной планировки
Одной из основных частей генерального плана является проект вертикальной планировки. Естественный рельеф обычно не оказывается пригодным для непосредственного расположения на нем проектируемых сооруже ний и его преобразуют, выполняя земляные работы по специальному проекту вертикальной планировки.
Наилучшей основой для разработки проекта вертикальной планировки является топографический план, полученный в результате нивелирования поверхности. Нивелирование поверхности применяют для съемки слабо выраженного рельефа местности. Сущность нивелирной съемки состоит в построении на местности сети точек, определении их планового положения и производстве геометрического нивелирования для определения отметок этих точек.
В зависимости от способа построения сети точек различают и способы нивелирования поверхности: нивелирование вершин квадратов или прямоугольников; по поперечникам, построенным внутри замкнутого теодолитного хода, проложенного по границе участка; по готовому плану горизонтальной съемки.
Способ квадратов (прямоугольников) применяют на открытых территориях. Вначале строят на основе двух взаимно перпендикулярных прямых линий, проводимых через центральную точку участка, основные квадраты: от центральной точки на этих линиях откладывают одинаковые отрезки по четырем направлениям для построения основных квадратов. Прямые углы строят теодолитом, расстояния откладывают мерной лентой.
Внутри основных квадратов на основе их сторон строят заполняющие (малые) квадраты, пользуясь тросом длиной 100 м с метками — бирками, расположенными на нем через 10 или 20 м. При нивелировании вершин заполняющих квадратов рейку устанавливают непосредственно на землю около метки натянутого троса.
