Тема 6. Инженерно-геодезические работы

6.4 Проектирование и содержание вертикальной планировки.

Вертикальная планировка – это комплекс работ, выполняемых с целью преобразования существующего рельефа для обеспечения нормальных условий эксплуатации осваиваемой территории.

Проект вертикальной планировки обычно выполняют на топографическом плане масштабом 1:2000 с высотой сечения рельефа 0,25 м, который получают в результате нивелирования поверхности по квадратам со сторонами 20 м.

Проект производства топографо-геодезических работ на орошаемых землях составляют по топографическим планам масштабом 1:5000 с горизонталями, проведенными через 0,5 м. На планах помечают направления поливов, составляют предварительную схему оросительной и сбросовой сети, определяют положение базисов.

При разработке проектов вертикальной планировки соблюдают следующие условия:

- проектные уклоны не должны превышать предельно допустимые значения (і_mak, i_min);

- общий объем земляных работ в пределах планируемой площади должен быть по возможности минимальным;

- объем выемки должен примерно равняться объему насыпи.

Перед началом топографо-геодезических работ производят рекогносцировку участка, в ходе которой находят необходимые для вынесения на местности и привязки магистралей пункты ГГС, намечают способ перенесения в натуру базиса и порядок съемки объектов ситуации.

После очистки участка от растительности на местности разбивают базисы, устанавливают знаки закрепления и репера, разбивают большие квадраты со сторонами 100м, затем заполняющие квадраты со сторонами 20 м и выполняют съемку контуров. Прокладывают нивелирные ходы и нивелируют вершины квадратов. По полученным материалам составляют топографический план.

На орошаемых землях в зависимости от конкретных условий (состава культур, техники полива) на участках со сходным рельефом и одинаковым почвенно-геологическим строением возможны различные решения вертикальной планировки. Например, на землях, где выращивают рис, планируют горизонтальные участки (чеки). На участках, орошаемых поливом по бороздам и полосам, проектируют наклонную топографическую поверхность или наклонные плоскости. В свою очередь рельеф, а вернее уклоны влияют на выбор проектного решения планировки.

6.5. Методы проектирования вертикальной планировки наклонной плоскости.

При проектировании поверхности участка наибольшее распространение получили два метода:

- под топографическую поверхность;

- под наклонные плоскости.

1) Проектирование под топографическую поверхность с максимальным приближением к естественному рельефу применяют для уменьшения земляных работ и ведут методом проектных горизонталей.

Он позволяет отразить будущий рельеф в виде проектных горизонталей с углом горизонталей плана топографической съемки. При этом необходимо, чтобы объем стрелок грунта был примерно равен объему срезок, то есть чтобы площади фигур, образованные горизонталями проектными и фактическими ниже по склону (участок срезок грунта), равнялись площадям фигур, расположенных между проектами и фактическими горизонталями выше по склону ( участок подсыпок грунта).

Пересечение проекта планировки такого участка в натуру осуществляют по вертикалям квадратов, вычисляя проектные отметки.

2) Проектирование под наклонную площадку применяют в основном на орошаемых участках.

Методика проектирования наклонной площадки с балансом земляных работ следующая:

- определяют уклоны δ_у и і_х по осям как разности отметок вершин квадратов по параллельным направлениям;

- вычисляют координаты центра тяжести участка;

- определяют проектную отметку центра тяжести участка;

- по найденным координатам центра тяжести участка и проектной центра тяжести находят отметку ближайшей к центру тяжести участка вершины квадрата;

- вычисляют проектные отметки остальных вершин квадратов;

- вычисляют рабочие отметки ( разность проектной и фактической) и вписывают на план.

6.6. Способы вычисления объемов земляных работ.

После определения проектных и рабочих отметок приступают к вычислению объектов земляных работ. На основе вычислительных объектов разрабатывается схема перемещения грунта, определяется слитная стоимость земляных работ, решается вопрос о типах и количестве землеройных машин.

При подсчете объектов земляных работ в мелиоративном строительстве применяют следующие способы:

- по квадратам;

- способ поперечных профилей;

- способ горизонтальных профилей.

Способ вычисления объектов земляных работ по квадратам.

Применяется в тех случаях, когда в результате проектирования вертикальной планировки на плане имеются вершины квадратов с рабочими отметками.

L - полные квадраты, имеющие один знак;

ll - переходные квадраты, имеющие отметки вершин разного знака;

lll - неполные квадраты, честь вершин имеет нулевые рабочие отметки, то есть Н_пр = Н_ф.

Для определения площадей оснований элементарных фигур, образующихся в переходных квадратах ll находят положение лини нулевых работ для чего вычисляют расстояние от вершин до точек нулевых на тех сторонах квадратов, на которых насыпь переходит в выемку.

х = ,

где - рабочие отметки вершин квадрата имеющего разные знаки;

- длина стороны квадрата.

Соединяют полученные точки нулевых работ постоянной линией и получают положение линии нулевых работ.

Для получения объекта полного квадрата используют:

V_l = a²*h_cp, h_cp= ;

Для получения объема переходных и нескольких квадратов участки насыпи или выемки разбивают таким образом, чтобы, в основании призмы получались треугольники с известными высотами и основаниями.

;

Вычисление объемов земляных работ способом поперечных профилей.

Применяется при сооружении каналов, дамб. Плотин, имеющих большую протяженность.

Чаще всего при этом способе на поперечные наносят проектную линию, а площади сечений определяют квадратной палеткой.

Вычисляют объем работ:

V = l*;

Способ горизонтальных профилей

Применяют при проектировании наклонных поверхностей на план с горизонталями.

Фигуры полученные между горизонталями можно представить следы сечения насыпи или выемки горизонтальными плоскостями.

С достаточной точностью:

V_общ = h ,

где h - высота сечения рельефа.

6.7. Подготовка исходных данных для перенесения проекта в натуру.

Проект мелиоративной системы и сооружений может быть составлен как по результатам полевых изысканий так и на плане. Точность определения положение проектных точек на местности зависит от точности геодезических измерений и топографической основы. В зависимости от особенностей проекта, расположения исходных пунктов и наличия геодезических приборов, топографических условий намечаются последовательно и способы перенесения проекта в натуру. С учетом этого выбирают порядок и способы подготовки условных данных. Различают два способа подготовки исходных данных:

- аналитический;

- графический.

При аналитической подготовке выполняют следующее:

- по проектному плану с помощью измерителя и масштабной линейки находят координаты проектной точки а;

- по координатам проектной точки а и координатам пункта В геодезической сети, решают обратную геодезическую задачу и определяют дирекционный угол В_а и длину В_а;

- по известному значению дирекционного угла В_а и вычисленному L_ва определяют:

β = L_ва - L_ва,

Для контроля вычислений значения угла и линии сравнивают с соответствующими величинам, измеренными на проектном плане.

При графическом способе подготовке выполняют следующее:

- контрольными измерениями на проектном плане определяют положение пунктов геодезического обоснования;

- пункты обоснования соединяют тонкими линиями с проектными точками;

- на проектном плане дважды измеряют углы и берут среднее.

6.8. Способы перенесения проектной точки в натуру.

Перенесение проектных точек в натуру производится на основании данных (d,L,H), полученных в результате геодезической подготовки от пунктов съемочной геодезической сети, а при отсутствии точек геодезической сети – от четких контурных точек ситуации. Основанием для выноса проектных элементов служит проект выноса в натуру (разбивочный чертеж), на котором имеется координатная сетка, показаны пункты геодезической сетки, контуры ситуации, все элементы проектируемой системы, пикетах по осям трасс линейных сооружений.

Плановое положение проектных точек определяют одним из следующих способов:

- полярных координат;

- прямоугольных координат;

- угловой засечки;

- линейной засечки;

- промеров по створу;

- проектного теодолитного хода.

Способ полярных координат

С пункта А геодезической основы проектная точка С определяется в натуре путем построения теодолитом проектного угла β и мерным прибором проектного расстояния d.

Способ прямоугольных координат

От пункта А (или В) откладывается проектное расстояние d₁. В полученной точке О строят перпендикулярно (теодолитом, ) и откладывают проектное расстояние d₂.

Способ угловой засечки

Положение проектной точки С определяется построением в пункте А и В проектных углов β₁ и β₂

Точка С – результат пересечения направлений АС и ВС.

Способ линейной засечки

Положение точки С определяется пересечением проектных отрезков d₁ и d₂ отложенных от А и В.

Способ промеров по створу

Точку С получают пересечением двух створов получаемых одновременно двумя теодолитами, установленными в пунктах А и В.

Способ проектного теодолитного хода

Способ заключается в построении в натуре от начальной исходной линии АВ известного угла β и отложении d, для определения c и т. д. и заканчивают привязкой хода к конечной исходной линии ЕД.

Процесс перенесения проекта в натуру выше перечисленными способами называют разбивочными работами, которые состоят из совокупности геодезических операций, которые в свою очередь являются элементами геодезических разбивочных работ.

К ним относят построения в натуре заданных проектом углов, длин линий, линий и плоскости с заданным уклоном.

Лекция 21.