1.1. Проектирование с вычислением объемов земляных работ способом квадратных призм

1) Необходимо было составить план строительной площадки размером 100х160 м в масштабе 1:1000 с использованием данных схемы, представленной на Рисунке 1 и подписать относительные высоты вершин квадратов в соответствии со своим индивидуальным вариантом.

2) Вычисляем высоту проектной горизонтальной плоскости, как

среднее весовое значение из относительных высот вершин квадратов, обеспечивающую баланс объемов земляных работ, по формуле

, (2)

где - высоты вершин квадратов из технического нивелирования;

= 1, 2, 3, 4 –цифры указывают число квадратов смежных в данной вершине;

- число квадратов на участке (n=40).

У меня получились следующие значения ΣH_j (см. Таблица 1):

Таблица 1 – суммы высот вершин квадратов

Обозначения	Значения
ΣH1	174
2ΣH2	1734
4ΣH4	4552
Числитель	6460
знаменатель	160

Подставив значения из таблицы 1 в формулу (2) у меня получилось, что =40,38, а =40 см.

3) Вычисляем рабочие отметки вершин квадратов по формуле:

, (3)

где высоты земли по вершинам квадратов.

Подписываем рабочие отметки на плане (см. Приложение А). Знак минус у рабочей отметки указывает на то, что здесь будет выемка, знак плюс на то, что здесь будет насыпь.

4) Рассчитываем расстояния от вершин квадратов до точек нулевых работ и наносим линию нулевых работ на план (см. Приложение А). Линия нулевых работ проходит через вершину квадрата, если его рабочая отметка равна нулю. Линия нулевых работ пересекает ту сторону квадрата, на концах которой рабочие отметки имеют разные знаки (см. Рисунок 2). Выше линии нулевых работ для данных, изображенных на рисунке 2, находится выемка, ниже насыпь.

-6

-5

S_x

0

S_y

0

+3

Рисунок 2. Расчет положения линии нулевых работ

Для примера, рассмотренного на Рисунке 2:

- расстояние от вершины квадрата с рабочей отметкой –5 до пересечения с линией нулевых работ,

- расстояние от вершины квадрата с рабочей отметкой +3 до пересечения с линией нулевых работ.

Эти расстояния рассчитываются по формулам

, (4)

, (5)

вычисления контролируются по формуле

, (6)

где рабочие отметки на смежных вершинах квадратов, взятые по модулю,

- длина стороны квадрата, равная 20 м.

5) Вычисляем объемы земляных работ по выемке и насыпи для полных квадратов. Для этого на схеме выделяем участок, содержащий полные квадраты и не разделенные линией нулевых работ, выемки и насыпи. Объемы земляных работ вычисляем по формуле:

, (7)

где - длина стороны квадрата, равная 20 м.;

- рабочие отметки вершин полных квадратов;

= 1, 2, 3, 4 –цифры указывают число квадратов смежных в данной вершине, выраженные в метрах.

Мои вычисления объемов земляных работ для выемки и насыпи приведены в Таблице 2.

Таблица 2 - Вычисление объемов земляных работ для выемки и насыпи по

полным квадратам

Обозначения	Для выемки ( )	Для насыпи ( )
∑	64	51
2 ∑	176	165
3 ∑	9	8
4 ∑	126	120
Объем, вычисленный по формуле (7), куб.м.	375	344

6) Вычисляем объемы земляных работ для каждого из неполных

квадратов по формуле

, (8)

где -площадь неполного квадрата,

-среднее значение рабочих отметок поворотных точек контура квадрата.

Свои вычисления заношу в таблицу (см. Таблица 3).

Таблица 3- Вычисление объемов земляных работ по неполным квадратам

№ квадрата	Выемка			Насыпь
	Площадь, кв. м	Средняя рабочая высота, м	Объем, куб. м.	Площадь, кв. м	Средняя рабочая высота, м	Объем, куб. м.
А4	345	0,04	13,8	55	0,02	1,1
А5	40	0,02	0,8	360	0,05	18,0
Б4	397	0,05	19,9	3	0,003	0,01
Б5	68	0,02	1,4	332	0,03	10,0
В4	300	0,03	0,9	100	0,01	1,0
Г4	280	0,02	5,6	120	0,01	1,2
Д4	88	0,01	0,9	312	0,01	3,1
Д3	359,5	0,03	10,8	40,5	0,01	0,4
Всего:			54,1			34,8

7) Вычисляем объемы земляных работ в целом на строительной

площадке. Для этого складываем объемы, полученные для полных и неполных квадратов, соответственно, по выемке и по насыпи.

У меня получилось: V_выемки=429,1 м³, V_насыпи=378,8 м³.

Полученные объемы должны быть равны, допускается расхождение, величина которого должна находиться в интервале

, (9)

где -ошибка округления проектной высоты, в м.,

-случайная ошибка этого способа, равная 10 кубическим метрам.

У меня получилось следующее значение =64±10. Расхождение между объемом выемки и объемом насыпи равно 50 м³, что находится в допуске.

При допустимом расхождении объемов насыпи и выемки находим средний объем земляных работ

, (10)

У меня средний объем получился равным V_ср=404 м³.