3. Методические основы проектирования вертикальной планировки промплощадок

Для технико-экономического сравнения и выбора рационального варианта промплощадки предприятия разработка высотных планировочных решений осуществляется в рамках макропланировки, выполняется методом квадратов и включает определение отметок поверхности площадки и подсчет объемов земляных работ. В случае террасной схемы планировки макропланировка выполняется по каждой террасе отдельно.

3.1. Расчет проектной отметки планировки промплощадки

Все расчеты осуществлены в программе Microsoft Office Excell для площадок №1 и №2. Для расчета проектной отметки на топографический план площадки предприятия, обозначенной контуром, накладывается сетка квадратов со стороной квадрата а =200м.

По условиям расчета в программе Microsoft Office Excell, сетка должна иметь: по горизонтали - не более четырех, по вертикали — не более десяти квадратов. В данном случае мы имеем площадку из четырех квадратов по горизонтали и трех по вертикали. Нумерация квадратов осуществляется по горизонтальным строкам слева направо.

По углам сетки квадратов интерполяцией определяем черные отметки поверхности земли и записываем в четвертом квадранте соответствующей вершины (см. Приложение 2).

Полученные значения заносим в форму расчетов «Черные отметки» на листе «Исходные данные». Расчетом Microsoft Office Excell определяется общая для всей территории промышленной площадки проектная отметка, дающая примерный баланс земляных масс.

По полученному значению проектной отметки промышленной площадки и рельефу местности проектируется планировочная плоскость, а также определяется величина ее уклона. По полученной проектной отметке на сетку квадратов с черными отметками наносится проектная (красная) линия и определяются исходные данные для расчета сбалансированного объема земляных работ при помощи Microsoft Office Excell.

Планировочное решение считается удовлетворенным, если разность объема насыпей и выемок по всей планируемой территории, отнесенная к объему насыпей или выемок, меньше 5%о. В случае, если приведенное условие не выполняется, корректируется проектная отметка промышленной площадки, по которой производятся повторные расчеты и проверка на соответствие указанным требованиям.

При выполнении планировки всей площадки предприятия (или одной террасы) одной планировочной плоскостью, общая для всей территории (или отдельной террасы) проектная отметка, дающая примерный баланс земляных работ, определяется во формуле:

, м (3.1)

м

м

где h_пр - проектная отметка планировки площадки, м; ∑h₁ -сумма отметок вершин, входящих в один квадрат, т.е. внешних вершин всей площадок, м; ∑h₂ и ∑h₄ - соответственно суммы отметок вершин, общих для 2-х и 4-х квадратов, м; n - общее число квадратов.

Каждая вершина квадрата определяется двумя индексами i = 0, 1, 2, ..., в; j = 0,1,2,..., б.

3.2. Расчет объема земляных работ.

Проектная отметка планировки, рассчитанная по формуле (3.1),определяет горизонтальное положение планировочной плоскости. В то же время, для обеспечения отвода поверхностных вод, промышленной площадке (отдельной террасе) необходимо придать уклон (уклоны).

С этой целью, в соответствии с рельефом местности, на поверхности промплощадки проектируют одну или несколько планировочных плоскостей и назначают величина их уклонов. Затем, на пересечении каждых двух планировочных плоскостей, устанавливает положение расчетной проектной отметки и проводят красную линию, соответствующую проектной отметке.

Типовые варианты сопряжения планировочных плоскостей и схемы отвода с них поверхностных вод (а - при двух плоскостях, б - при трех плоскостях) приведены на рис. 3.2.1.

Рис. 3.2.1 – Типовые варианты сопряжений двух (а) и трех (б) планировочных плоскостей.

Проектная отметка любой вершины квадрата определяется по формуле:

h_ij(пр) = h_пр ±Δ h_ij, м (3.2)

где h_ij(пр) - проектная отметка вершины квадрата определяемого индексами i =0,1; … А; и j = 0,1; ... В, м ; h_пр – расчетная проектная отметка площадки, м; Δ h_ij – разность между расчетной проектной отметкой и проектной отметкой вершины квадрата с индексами i и j, обусловленная заданным уклоном планировочной плоскости, м.

При этом знак соответствует арифметическому действию производимому при отыскании проектной отметки:

Δ h_ij = l_ij*i, м (3.3)

где l_ij - расстояние по перпендикуляру от вершины (i, j) квадрата до проектной (красной) линии, м; i - заданный уклон планировочной плоскости.

Принципы определения расстояний l_ij в случае сопряжения двух (а) и трех планировочных плоскостей (б) приведены на рис. 3.2.2 Полученные значения расстояний записываются в третий квадрат соответствующей вершины квадрата.

Рис.3.2.2 – Принципы определения расстояния до вершины квадрата:

а - при двух планировочных плоскостей

б – при трёх планировочных плоскостей.

Рабочая отметка вершины квадрата определяется как разность между красной и черной отметками:

h_ij(р) = h_ij(пр) -Δ h_ij(чер), м (3.4)

где h_ij(р) - рабочая отметка соответствующей вершины квадрата, определяемая парой индексов (i, j), м; h_ij(пр) - проектная (красная) отметка вершины квадрата, м; h_ij(чер) черная отметка данной вершины квадрата, м.

По полученным рабочим отметкам вершин каждого квадрата определяется объем земляных работ по выемке и насыпи для всех квадратов по формулам:

, м³ (3.5)

, м³ (3.6)

где V_к(н) и V_к(в) – объем земляных работ соответственно по насыпи и выемке в к – квадрате, м³; а – длина стороны квадрата, м; h_ij(н), h_ij(в) – рабочие отметки вершин к – го квадрата соответственно для насыпей и выемок, м.

Суммирование объема земляных работ по насыпям и выемкам дает общий объем земляных работ для всей промплощадки соответственно по насыпям и выемкам.

Планировочное решение считается удовлетворительным, если разность объема насыпей и выемок по всей планируемой территории, отнесенная к объему насыпей или выемок, меньше 5 %, то есть, если:

< 5 %, м³ (3.7)

или

< 5 %, м³ (3.8)

где V_н и V_в – соответственно объем земляных работ по насыпям и выемкам для всей территории, м³.

Если условие (3.7) не выполняется определяет величину коррекции первоначальной проектной отметки:

(3.9)

где к – величина коррекции первоначальной проектной отметки планировки промплощадки, м.

При этом сохраняется прежнее положение планировочных плоскостей и их уклоны, а скорректированная проектная отметка определяется из выражения:

(3.10)

По откорректированному значению проектной отметки производятся повторные расчеты в соответствии с формулами (3.2 – 3.6) и проверка на удовлетворение условиям неравенства (3.7).

Расчет формул 3.2-3.9 (см. Приложение 3).