Цель работы: усвоить методику обработки результатов нивелирования по квадратам.
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.
Исходные данные
Исходные данные для расчетно-графической работы являются:
- полевой журнал нивелирования поверхности по квадратам,
- отметки реперов.
Методические указания по выполнению работы
1.3.1 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.
Таблица 1 Нивелирование поверхности
№ станции
№ пикетов
Отсчеты
Превышения, мм
Средние превышения, мм
Горизонтальное проложение, м
Отметки, м
задние
передние
промежуточные
+
-
+
-
А
+2
75,749
75,75
75,751
74,117
73,897
73,797
74,398
75,44574,746
75,032
А
В
+1
76,721
76,721
76,721
75,032
75,520
75,691
75,208
74,999
В
С
+1
76,035
76,0355
76,036
74,999
74,776
74,003
74,572
75,130
75,291
С
+2,5
1176,5
75,950
75,951
75,952
75,291
74,998
74,240
74,040
74,919
75,566
74,117
fh = Σhср.= 913+291-34-1176,5=- 6,5 мм ; fh доп = ±10мм√n = ±20 мм ; fh<fh доп
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
f h доп = ±10 мм√n ,
где n - количество станций.
Если полученная невязка не превышает допустимую величину, то она распределяется на средние превышения с обратным знаком.
5) вычисление отметок точек (графа 11):
отметки связующих точек вычисляют последовательно от известной отметки начального репера по формуле:
Нn=Нn-1+h ср испр,
где Нn и Нn-1 - отметки связующих точек,
h ср испр - исправленное превышение между этими точками.
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.
1.3.2 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 0,25м, кратные 1м 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 d между соседними горизонталями, соответствующими этим уклонам (вертикальным углом) и вычисленные по формулам:
d = h / i,
d = h • ctg ν,
где h – высота сечения рельефа;
i – уклон;
ν –вертикальный угол (угол наклона).
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.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ
Цель работы: усвоить методику построения картограммы земляных работ и определения объемов выемки и насыпи.
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.
Исходные данные
Исходными данными является планы местности, полученные в результате обработки материалов нивелирования по квадратам.
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 H i - отметки вершин квадратов;
n - количество точек;
· вычисляют рабочие отметки:
h раб= Н i - Н пр,
· 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 = h в ´ D / (h в+ h н),
y = h н ´ D / (h в+ h н),
x + y = D,
где x и y – расстояния от точки нулевых работ до вершин квадратов;
D – сторона квадрата;
h в и h н – рабочие отметки (соответственно высота насыпи и глубина выемки).
2
А
D
y
x
Рисунок 2 Определение положения точки нулевых работ:
1-проектная линия, 2-поверхность земли
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);
1. с использованием картограммы подсчитывают объемы земляных работ, представляя результаты расчета в табличной форме (таблица 2).
Таблица 2 Подсчет объемов земляных работ
Номера фигур
Площадь фигур, м2
Средняя рабочая отметка, м
Объемы работ, м3
насыпи
"+"
выемки
"-"
Для этого каждую полученную геометрическую фигуру (треугольник, трапеция, пятиугольник) нумеруют и определяют ее площадь.
Средняя рабочая отметка вычисляется по значениям рабочих отметок вершин:
h ср = Σ h i /n,
где hi - рабочие отметки вершин фигур,
n – количество вершин фигуры.
Объем земляных работ для каждой фигуры вычисляется по формуле:
Vраб = S ´ h ср,
где S - площадь фигуры.
Расхождение между суммарными значениями объемов выемок и насыпи допускается не более 5%.
При оформлении картограммы отметки земли показывают черной тушью, рабочие отметки – синей, проектную отметку и линию нулевых работ – красной тушью, а выемку – штриховкой.
Библиография
1 Баканова В.В. и др. Практикум по геодезии. М.: Недра, 1983, стр. 332-354.
2 Шестюков А.Д., Баканова А.И. Справочное пособие по геодезическим работам при возведении гидротехнических сооружений. М.: Недра, 1990, стр. 96-98.
3 Ганьшин В. Н., Хренов Л.С. Таблицы для разбивки круговых и переходных кривых. М.: Недра, 1985.