1.Аналіз методів проектування вертикального планування

В залежності від точності визначення проектних відміток і об’єму розрахунків проектування виконують графічно, аналітично і графічно аналітичним способами. Найбільш широко використовуються графічно аналітичний спосіб, що дозволяє поєднувати проектні обчислення з мінімальними графічними побудовами.

В залежності від принципу зображення проектного рельєфу буд майданчика використовують наступні методи: профілів, проектних горизонталей, аналітичний і комбінований.

1.1 Метод проектних горизонталей

Метод проектних горизонталей полягає в зображенні проектного рельєфу горизонталями в результаті зміни природного рельєфу шляхом зрізок і підсипок. Проектні горизонталі між лініями перегинів скатів зображають прямими, рівновіддаленими паралельними лініями. Вибравши в місці перетину площин відмітки опорних точок, створюють звичайний рисунок рельєфу. перетин для проектних горизонталей (0,1; 0,2; 0,25; і 0,5 м) вибирають в залежності від характеру природного рельєфу.

Відстань між суміжними проектними горизонталями на плані, м:

l=h_c/ iM,

де h_c – висота перетину, м; і - повздовжній проектний уклон; М - знаменник числового масштабу плану.

На границі двох оформляючих площин проектні горизонталі мають перегин. Проектні відмітки точок отримують графічно по проектним горизонталям. Степінь наближення чорних і проектних горизонталей плану характеризує величини зрізу і насипу. Знак робочої відмітки визначають по напрямку зміщення ідентичних горизонталей відносно один одного.

1.2 Метод профілів

На плані буд майданчика розбивають сітку 50*20 м на профільних лініях і поперечників до них по найбільш характерним контурам проекту. Потім на профілі наносять проектні відмітки опорних точок. Виходячи з допустимих мінімальних і максимальних уклонів, намічають проектні лінії, що характеризують висотне положення майбутніх споруд. Визначають графічно або по відомим відстаням і уклонам вираховують проектні відмітки характерних точок споруд. По рівності проектних і чорних відмітках профілю визначають робочі відмітки, а по ним - площу виямок і насипів грунту. Вираховують окремі об’єми виїмки і насипу в кожній секції між профілями, м³:

V=0.5l(F₁+F₂)l

де l - відстань між паралельними профілями, м; F₁ , F₂ - приведені до місцевості площі виямок або насипу на сусідніх профілях, м².

Сумарний об’єм земляних робіт по рівновіддаленим профілям, м³:

V=0.5L(F₁+2F₂+2F₃+…+F_n),

де F₁ , F₂…. F_n - площі насипу або виїмки, м² ; L - відстань між початковим і кінцевим перетином профілів, м,

;

де і - номер перетину.

Метод профілів не забезпечує хорошу наочність загального рішення і високу точність підрахунку об’ємів земляних робіт при складному рельєфі.

1.3 Аналітичний метод проектування вертикального планування

В основу проектування лежить принцип знаходження оптимального значення функції при заданій системі обмежень(3; 5; 7). Метод найменших квадратів забезпечує мінімум суми квадратів робочих відміток

(h² )=(H-H_n)²=min,

де h - робоча позначка; Н, Н_п - відповідно чорна і проектна відмітка.

Проектування виконується на топографічному плані буд майданчика, що розбивається на квадрати зі сторонами 10 ,,, 100 м.

Об’єми земляних робіт вираховують по робочим відміткам вершин квадратів h, h, h h(4; 6). При цьому можливо різноманітне поєднання знаків робочих відміток як з плюсом, так і з мінусом.

Формули для визначення об’ємів земляних робіт при різних комбінація знаків робочих відміток, м³:

а) при однакових знаках

V_H=0.25d²(h₁+h₂+h₃+h₄),

де d - розмір сторони квадрата, м;

б) при попарно різних знаках

V_H=0.125d²(h₁+h₂)((h₁/h₁-h₄)-(h₂/h₂-h₃));

V_в=0.125d²(h₃+h₄)((h₄/h₄-h₁)-(h₂/h₂-h₃));

в) при одній з відмінним знаком

V_H=0.25d²(h₁+h₂+h₃+h₄)-V_в;

V_в=0,167d²h³₄/(h₄-h₁)(h₄-h₃);