Методическая разработка Проведения лекции по дисциплине «Вертикальная планировка аэродромов»

Тема 5 Вертикальная планировка грунтовой поверхности аэродромов

Методом числовых отметок

Учебная группа: ________

Время: 180 минут

Учебная цель: Изучить способы определения дефектных участков существующего рельефа, изображённого способом числовых отметок, и научиться их исправлять.

Харьков – 2013 г.

Учебные вопросы и распределение учебного времени.

№ з/п	Учебные вопросы	Время (мин)
І	Вступление.	10
ІІ	Учебные вопросы: Выявление и исправление участков с максимальными и минимальными уклонами. Сопряжение проектной и естественной поверхности методом числовых отметок Выявление и исправление участков с недопустимой кривизной. Последовательность проектирования вертикальной планировки методом числовых отметок. Проектирование плоскостей методом числовых отметок.	30 25 25 35 40
ІІІ	Подведение итогов лекции	15

Используемая литература:

1. СНиП 2.05.08-85 Аэродромы.

2. ICАО DOC 9157 AN/901 «Руководство по проектированию аэродромов» - часть 1 «ВПП».

3. ICАО DOC 9157 AN/901 «Руководство по проектированию аэродромов» - часть 2 «РД, перроны и площадки ожидания».

4. Блохин В.И. Вертикальная планировка аэродромов. Издательство «Транспорт» 1978 г.

5. Руководство по проектированию вертикальной планировки аэродромов гражданской авиации 1981 г.

Содержание занятия и порядок проведения

Вступление:

Объяснить:

• Задачи изучения данной темы и её роль в изучении дисциплины;

• Лимит времени;

• Порядок изучения темы, рекомендованную литературу и нормативные документы.

Изучение учебных вопросов:

Изучение будет осуществлено на 2 лекциях. Первая лекция – 3 учебных вопроса, вторая лекция – 2 учебных вопроса. При изучении материала – обратить внимание слушателей на то, что проектирование методом числовых отметок – основной способ рабочего проектирования. Основное преимущество – высокая точность, удобно выносить проект в натуру и подсчитывать объёмы земляных работ. Недостаток – нет наглядности. Учитывая, что рабочие чертежи делают после технического проектирования и то, что на плане в отметках, для наглядности, наносят горизонтали, - недостатки не оказывают существенного влияния. После освещения каждого учебного вопроса – ответить на вопросы слушателей.

Учебный материал.

1 Занятие.

1. Выявление и исправление участков с максимальными и минимальными уклонами.

Имея план с изображением существующего рельефа, изображённого в числовых отметках, несложно определить уклон по каждой стороне квадрата. Если вершины квадратов имеют отметки H₁ и H₂, а шаг проектирования = а,

i = (H₂ - H₁)/а = ΔН/а

Чтобы уклон был в пределах нормативных требований, необходимо выполнить неравенство: i_min ≤ i ≤ i_max.

С помощью указанной выше формулы и и неравенства можно дефектовать рельеф по уклонам. Каждый раз, вычисляя уклоны по каждой стороне квадрата и сравнивая их с нормативными. Но это трудоёмкий путь. Поэтому используют другой приём.

Запишем неравенство в другом виде: ΔН_min/а ≤ ΔН/а ≤ ΔН_max/а.

Полагая, что длина стороны квадрата величина постоянная (шаг проектирования) мы можем записать неравенство в таком виде:

ΔН_min ≤ ΔН ≤ ΔН_max.

Это неравенство определяет допустимую разность отметок в соседних вершинах квадратов. То есть, нам не надо будет каждый раз делить разность отметок на шаг проектирования. Мы будем вычислять только одно действие – вычитание, и сравнивать разность с допустимым превышением вершин квадратов. Переход от уклонов к допустимым превышениям значительно облегчает проектирование вертикальной планировки методом числовых отметок.

Допустимые превышения вычисляются один раз до начала дефектовки (для каждого элемента аэродрома отдельно).

ΔН_max= а х i_max; ΔН_min= а х i_min.

Пример: произвести дефектовку по уклонам участка с отметками:

Н₁= 152,50; Н₂= 153,48; Н₃= 153,54; шаг проектирования а = 30 м; i_min= 0,005; i_max= 0,025.

Определяем допустимые превышения:

ΔН_max= а i_max = 0,025 х 30 = 0,75 м.

ΔН_min= а i_min = 0,005 х 30 = 0,15 м.

Определяем превышения соседних вершин:

ΔН₂₁ = 153,48 – 152,50 = 0,98 м > 0,75 м.

ΔН₃₂ = 153,54 – 153,48 = 0,08 м < 0,15 м.

Следовательно, на участке 1 – 2 уклон недопустимо большой, а на участке 2 – 3 недопустимо малый.

Исправление рельефа на участках, дефектуемых по уклону, сводится к определению проектных (красных) отметок, разность которых удовлетворяет записанному выше неравенству. Рассмотрим сначала случай когда уклон больше нормативного, то есть ΔН > ΔН_max.

Мы уже знаем, что исправлять рельеф можно насыпью, выемкой или комбинированным способом. Начнём с насыпи. В этом случае, чёрная отметка Н₁ в точке А должна быть увеличена на h_н (рабочая отметка по принятой терминологии). Тогда проектная (красная) отметка в точке А Н_пр= Н₁+ h_н

Отметка в точке В остаётся без изменений. После такой дефектовки, разность отметок по стороне квадрата будет = ΔН_max. В этом случае уклон тоже будет максимальным, но в пределах нормы. Запишем это условие и определим h_н

Н₂ – (Н₁ + h_н) = ΔН_max → h_н = ΔН₂₁ - ΔН_max.

Теперь рассмотрим вариант решения выемкой. В этом случае, чёрная отметка Н₁ в точке А остаётся без изменений. А отметка в точке В уменьшается на h_в. Тогда проектная (красная) отметка в точке В Н_пр= Н₂ – h_в. После такой дефектовки, разность отметок по стороне квадрата будет = ΔН_max. Запишем это условие и определим h_в

(Н₂ – h_в) – Н₁ = ΔН_max → h_в = ΔН₂₁ - ΔН_max.

И рассмотрим вариант решения комбинированным способом (насыпь и выемка). В этом случае, чёрная отметка Н₁ в точке А увеличена на h_н. А отметка в точке В уменьшается на h_в. Тогда проектная (красная) отметка в точке А Н_пр= Н₁+ h_н, а проектная (красная) отметка в точке В Н_пр= Н₂ – h_в. После такой дефектовки, разность отметок по стороне квадрата будет = ΔН_max. Запишем это условие и определим h_в

(Н₂ – h_в) – (Н₁ + h_н) = ΔН_max → (h_в + h_н) = ΔН₂₁ - ΔН_max.

Хочу отметить, что для получения частного баланса,

h_в = h_н = (ΔН₂₁ - ΔН_max)/2.

Пример: произвести дефектовку по уклонам и исправить с соблюдением частного баланса участка с отметками:

Н₁= 152,50; Н₂= 153,48; шаг проектирования а = 30 м; i_max= 0,02.

Определяем допустимые превышения:

ΔН_max= а х i_max = 0,02 х 30 = 0,60 м.

Определяем превышения соседних вершин:

ΔН₂₁ = 153,48 – 152,50 = 0,98 м > 0,60 м.

h_в = h_н = (0,98 – 0,60)/2 = 0,19 м.

Проектные отметки будут: Н₁= 152,50 + 0,19 = 152,69 и Н₂= 153,48 – 0,19 = 153,29.

Когда участок имеет уклон меньше минимально допустимого ΔН ≤ ΔН_min, подход к решению задачи аналогичен. Но после исправления рельефа, разность отметок ΔН должна увеличиться, и стать равной ΔН_min.

И ещё одно замечание, При исправлении комбинированным способом (насыпь выемка) не обязательно соблюдение частного баланса. В этом случае h_в ≠ h_н, но h_в + h_н = ΔН - ΔН_max или h_в + h_н = ΔН_min – ΔН. То есть мы можем перемещать запроектированную поверхность по высоте, не изменяя уклона. Это означает, не изменяя ΔН_кр.