1 Обработка материалов нивелирования по квадратам
Цель работы: усвоить методику обработки результатов нивелирования по квадратам.
1.1 Общие сведения
Задачей нивелирования поверхности по квадратам является составление крупномасштабного топографического плана местности. Размеры квадратов в зависимости от сложности рельефа могут быть от нескольких десятков до сотен метров. Если сторона квадрата менее 100 м с одной станции снимают серию вершин квадратов. Одновременно выполняют съемку ситуации.
1.2 Исходные данные
Исходные данные для расчетно-графической работы являются:
– полевой журнал нивелирования поверхности по квадратам,
– отметки реперов.
1.3 Методические указания по выполнению работы
Обработка журнала нивелирования поверхности по квадратам
Для облегчения вычислений обработку можно вести в табличной форме (таблица 1) по следующей схеме:
1) исходные данные записывают в графы 1–5;
2) вычисляют превышения (графы 6 и 7) по формуле:
h = З – П,
где З и П – отчеты по рейкам на заднюю и переднюю точку.
1. hч =1712–0828=884
hк =6396–5508=888 hср =886
2.hч =1646–1581=65
hк =6328–6261=67 hср =66
3.hч =0713–1225=512
hк =5397–5911=514 hср=513
4.hч =0731–1161=430
hк =5415–5845=430 hср= 430
3) если расхождение в превышениях определенных по черным и красным отчетам не превышает 5 мм, вычисляют среднее превышение (графы 8 и 9).
4) находят невязку в превышениях, пользуясь формулой для замкнутого хода
fh = ∑hср,
где ∑hср – сумма средних превышений.
Допустимая невязка для нивелирования поверхности
fh доп = ±10 мм√n,
где n– количество станций.
Если полученная невязка не превышает допустимую величину, то она распределяется на средние превышения с обратным знаком.
fh=886+66–513–430=9 мм
fh доп = ±10 мм√n = ±20 мм; fh<fh доп
Таблица 1 Нивелирование поверхности
| № станции | № пикетов | Отсчеты | Превышения, мм | Средние превышения, мм | Горизонтальное проложение, м | Отметки, м | |||||
| задние | передние | промежуточные | + | - | + | - | |||||
| 1 | 1А | 17126396 | 08285508 | 11191055092110021094 | 884888 | +2886888 | 94,05294,05494,056 | 92,34092,93592,99993,13393,05292,9693,228 | |||
| 2 | АВ | 16466328 | 15816261 | 152518541214 | 6567 | +26668 | 94,87494,87594,877 | 93,22893,3593,02193,66193,296 | |||
| 3 | ВС | 07135397 | 12255911 | 1014068709251413 | 512514 | +2-513511 | 94,00994,0194,01 | 93,29692,99693,32393,08592,59792,785 | |||
| 4 | С1 | 07315415 | 11615845 | 10601869120514801278 | 430430 | +3430427 | 93,51693,50893,501 | 92,78592,44891,69392,30392,02892,2392,340 | |||
5) вычисление отметок точек (графа 11):
отметки связующих точек вычисляют последовательно от известной отметки начального репера по формуле:
Нn=Нn-1+hср испр,
где Нn и Нn-1 – отметки связующих точек,
hср испр – исправленное превышение между этими точками.
Н1=92340
Н2=92340+888=93228
Н3=93228+68=93296
Н4=93296–511=92785
Проверка: Н1=92785–427=92340
1. ГИ=92340+1712=94052
ГИ=93228+828=94,056 ГИср=94,054
2. ГИ=93228+1646=94,874
ГИ=93296+1581=94,877 ГИср=94,875
3. ГИ=93296+713=94,009
ГИ=92785+1225=94,01 ГИср=94,01
4. ГИ=92785+731=93516
ГИ=92340+1161=93501 ГИср=93,508
Для определения отметок промежуточных точек предварительно определяется горизонт прибора:
Нi= ГИ – аi,
где аi– отсчет по рейке на рассматриваемую точку;
ГИ – горизонт инструмента на данной станции.
1. Н=94,054–1119=92,935
Н=94,054–1055=92,999
Н=94,054–0921=93,133
Н=94,054–1002=93,052
Н=94,054–1094=92,96
2. Н=94875–1525=93,35
Н=94875–1854=93021
Н=94875–1214=93661
3. Н=94,01–1014=92996
Н=94,01–687=93323
Н=94,01–925=93085
Н=94,01–1413=92597
4. Н=93,508–1060=92,448
Н=93,508–1869=91,639
Н=93,508–1205=92,303
Н=93,508–1480=92,028
Н=93,508–1278=92,23
Построение и оформление плана
На чертежной бумаге формата А4 в масштабе М 1:1000 строят сетку квадратов, около вершин которых выписывают из журнала отметки с округлением до 0,01 м. Положение горизонталей определяют интерполированием с помощью кальки или треугольника и линейки.
Горизонтали проводят через 0,25 м, кратные 1 м подписывают (верх цифр в сторону повышения ската). Ситуацию показывают соответствующими условными знаками.
Для большей наглядности следует построить графики уклонов или углов наклона. Для этого на вертикальной линии через равные промежутки проставляют значения уклонов (или вертикальных углов), а на горизонтальных линиях против значений этих уклонов (вертикальных углов) откладывают в масштабе плана заложения dмежду соседними горизонталями, соответствующими этим уклонам (вертикальным углом) и вычисленные по формулам:
i= h /d
где h – высота сечения рельефа;
i – уклон;
h=0,25
d =10, i=0,25/10=0,025 м
d =25, i=0,25/25=0,01
d =35, i=0,25/35=0,007
d =40, i=0,25/40=0,006
Полученные точки соединяют плавной кривой. Для определения уклона линии нужно взять измерителем с плана ее значения и приложив его к графику уклонов, определить, какому уклону оно соответствует. Образец оформления плана приведен на рисунке 1.
2. Проектирование горизонтальной площадки
Цель работы: усвоить методику построения картограммы земляных работ и определения объемов выемки и насыпи.
2.1 Общие сведения
Одной из основных частей генерального плана является проект вертикальной планировки застраиваемой территории. Проектирование горизонтальной или наклонной плоскости по заданному уклону производится при планировке орошаемых земель, при устройстве площадок фундаментов под оборудование, при составлении проектов планировки населенных пунктов.
2 Исходные данные
Исходными данными является планы местности, полученные в результате обработки материалов нивелирования по квадратам.
2.3 Методические указания по выполнению работы
Расчет объемов и построение картограммы земляных работ ведется в следующей последовательности:
·из условия нулевого баланса земляных работ находят проектную отметку горизонтальной площадки:
Н пр=∑Н i/n,
где Hi– отметки вершин квадратов;
n– количество точек;
Н1=(93,32+93,09+92,60+93,00)/4=93,00
Н2=(93,09+92,79+92,33+92,60)/4=92,70
Н3=(92,79+92,45+92,03+92,33)/4=92,4
Н4=(92,45+91,64+92,30+92,03)/4=92,10
Н5=(93,00+92,60+93,66+93.30)/4=93,14
Н6=(92,60+92,33+93,05+93,66)/4=92,91
Н7=(92,33+92,03+92,96+93,05)/4=92,60
Н8=(92,03+92,30+92,94+92,96)/4=92,55
Н9=(93,30+93,66+93,35+93,02)/4=93,33
Н10=(93,66+93,05+93,23+93,35)/4=93,32
Н11=(93,05+92,96+93,13+93,23)/4=93,09
Н12=(92,96+92,94+93,00+93,13)/4=93
Нпр=92,85
·вычисляют рабочие отметки:
hраб= Н i– Н пр,
1. hраб=92,85–93,32=-0,47
hраб=92,85–93,09= -0,24
hраб=92,85–92,60=0,25
hраб=92,85–93=-0,15
2. hраб=92,85–93,09=-0,24
hраб=92,85–92,79=0,06
hраб=92,85–92,33=0,52
hраб=92,85–92,60=0,25
3. hраб=92,85–92,79=0,06
hраб=92,85–92,45=0,4
hраб=92,85–92,03=0,82
hраб=92,85–92,33=0,52
4. hраб=92,85–92,45=0,4
hраб=92,85–91,64=1,21
hраб=92,85–92,30=0,55
hраб=92,85–92,03=0,82
5. hраб=92,85–93,00=-0,15
hраб=92,85–92,60=0,25
hраб=92,85–93,66=-0,81
hраб=92,85–93,30=-0,45
6. hраб=92,85–92,60=0,25
hраб=92,85–92,33=0,52
hраб=92,85–93,05=-0,2
hраб=92,85–93,66=-0,81
7. hраб=92,85–92,33=0,52
hраб=92,85–92,03=0,82
hраб=92,85–92,96=-0,11
hраб=92,85–93,05=-0,2
8. hраб=92,85–92,03=0,82
hраб=92,85–92,30=0,55
hраб=92,85–92,94=-0,09
hраб=92,85–92,96=-0,11
9. hраб=92,85–93,30=-0,45
hраб=92,85–93,66=-0,81
hраб=92,85–93,35=-0,5
hраб=92,85–93,02=-0,17
10. hраб=92,85–93,66=-0,81
hраб=92,85–93,05=-0,2
hраб=92,85–93,23=-0,28
hраб=92,85–93,35=-0,5
11. hраб=92,85–93,05=-0,2
hраб=92,85–92,96=-0,11
hраб=92,85–93,13=-0,28
hраб=92,85–93,23=-0,38
12. hраб=92,85–92,96=-0,11
hраб=92,85–92,94=-0,09
hраб=92,85–93,00=-0,15
hраб=92,85–93,13=-0,28
·на тех сторонах квадратов, где рабочие отметки имеют противоположные знаки, определяют точки нулевых работ (рисунок 2).
Согласно рисунку 2 расстояние до точки нулевых работ будет:
x = hвD / (hв+ hн),
y = hнD / (hв+ hн),
x + y = D,
где x и y – расстояния от точки нулевых работ до вершин квадратов;
D – сторона квадрата;
hв и hн – рабочие отметки (соответственно высота насыпи и глубина выемки).
1. x =0,15/(0,15+0,25)*40=15
у=0,25/(0,25+0,15)*40=25
2. x =0,24 /(0,25+0,24)*40=19,6
у=0,25 /(0,24+0,25)*40=20,4
3. x =0,25/(0,25+0,81)*40=9,4
у=0,81/(0,25+0,81)*40=30,5
4. x =0,52/(0,2+0,52)*40=28,8
у=0,2/(0,2+0,52)*40=11,11
5. x =0,82/(0,82+0,11)*40=35,27
у=0,11/(0,82+0,11)*40=4,73
6. x =0,55/(0,55+0,09)*40=34,38
у=0,09/(0,55+0,09)*40=5,62
7. x =0,24/(0,24+0,06)*40=32
у=0,06/(0,24+0,06)*40=8
8. x =0,24/(0,24+0,12)*40=26,67
у=0,12/(0,24+0,12)*40=13,33
9. x =0,39/(0,39+0,04)*40=36,28
у=0,04/(0,39+0,04)*40=3,72
10. x =0,02/(0,01+0.02)*40=26,67
у=0,01/(0,01+0.02)*40=13,33
11. x =0,27/(0,27+0,09)*40=30
у=0,09/(0,27+0,09)*40=10
Полученные точки соединяют в линию нулевых работ, отделяя зоны выемки (hраб<0) и насыпи (hраб>0). Зону выемки штрихуют. Полученные данные оформляют в виде картограммы земляных работ (рисунок 3);
1с использованием картограммы подсчитывают объемы земляных работ, представляя результаты расчета в табличной форме (таблица 2).
Таблица 2 Подсчет объемов земляных работ
| №фигур | Площадьфигур | ср. рабочая отметка | Объем работ | ||
| «+» | «–» | Насыпи «+» | Выемки «–» | ||
| 1 | 1345 | 0,172 | 231,34 | ||
| 2 | 255 | 0,08 | 20,4 | ||
| 3 | 313,6 | 0,08 | 25,08 | ||
| 4 | 1286,4 | 0,166 | 213,54 | ||
| 5 | 1600 | 0,45 | 720 | ||
| 6 | 1600 | 0,745 | 1192 | ||
| 7 | 118,75 | 0,08 | 9,5 | ||
| 8 | 1481,25 | 0,282 | 417,7 | ||
| 9 | 767,8 | 0,192 | 147,8 | ||
| 10 | 832,2 | 0,2525 | 209,7 | ||
| 11 | 316,8 | 0,07 | 22,17 | ||
| 12 | 1283 | 0,335 | 429,8 | ||
| 13 | 207 | -0,5 | 10,35 | ||
| 14 | 1393 | 0,342 | 476,4 | ||
| 15 | 1600 | 0,482 | 771,2 | ||
| 16 | 1600 | 0,472 | 755,2 | ||
| 17 | 1600 | 0,242 | 387,2 | ||
| 18 | 1600 | 0,157 | 251,2 | ||
Vcр=(∑++∑-)/2= (2345.06+2019.42)/2=2182.24