Проектирование горизонтальной и наклонной плоских поверхностей
Задачи вертикальной планировки
Вертикальная планировка — это комплекс работ по преобразованию существующего рельефа на стройплощадке для создания нормальных условий эксплуатации объектов, Преобразованный рельеф должен обеспечивать упорядоченный сток талых и дождевых вод, удобство для пешеходов, нормальную эксплуатацию транспорта и т.д.
Данное определение включает основные задачи вертикальной планировки. Можно добавить то,
что она проводится с учетом экономической целесообразности, т.е должен соблюдаться баланс земляных работ, который предусматривает наименьшие объемы перемещения земляных масс и
максимального сохранения естественного рельефа планируемой территории.
Топографическая основа проекта планировки
Для проектирования и расчетов служит топографический план строительной площадки, на который в соответствующем масштабе наносят сетку квадратов со стороной 5 или 10 м для сложного рельефа и 20, 40 или 50 м - для простого. Рядом с вершинами квадратов подписывают отметки: в числителе проектные Нп , в знаменателе — фактические Н (рис.1). Последние определяют по плану относительно горизонталей существующего рельефа.
Проектные отметки вершин квадратов рассчитывают исходя из ряда условий, в частности необходимость естественного водоотвода требует проектирования наклонной поверхности искусственного рельефа. Если не планируется вывозка или привозка грунтовых масс, то учитывается условие баланса земляных работ, по которому из зоны выемки грунт перемещается в зону насыпи, а объемы выемки равняются объему насыпи.
Проектирование горизонтальной и наклонной плоских поверхностей
Возможны случаи расчетов вертикальной планировки. Рассмотрим три типичные задачи.
Рис.1. Проектирование наклонной площадки: сплошные линии — горизонтали; штриховые — проектные горизонтали
1. В случае проектирования, горизонтальной площадки при условии баланса земляных работ ее проектная высота Нп вычисляется по формуле
(1)
где ΣН1 — сумма отметок земли у вершин, входящих в один квадрат; ΣН2, ΣН3,ΣН4 - суммы отметок земли вершин, общих соответственно для 2—4-х квадратов; п — число квадратов.
2. Наклонная плоская площадка задана проектной отметкой Н точки А (см. рис.1) и направлением (дирекционным углом) α0 наибольшего уклона i0. Исходя из этого вычисляют значения уклонов iх по оси х и iу — по оси у:
(2)
Проектные отметки вершин квадратов вначале последовательно вычисляются относительно заданной отметки НпА, например по линии АВ:
(3)
где l — длина стороны квадрата, а затем по перпендикулярным направлениям по этой же формуле, но при уклоне iу. В нашем примере заданы проектная отметка точки А НпА = 82,50 и дирекционный угол α0 = 146° 27' наибольшего уклона i0= —0,036 (см. рис. 1). Вычисляем уклоны iх=i0 соs α0 = — 0,03; iу= i0 sin α0 = — 0,02. Проверка значений iх и iу: = iх2+iу2 =
= 0,0013= ±0,036. Проектные превышения между вершинами квадратов со стороной l = 20 м равны: 1) в направлениях, параллельных оси у: hу = iуl = -0,02 • 20 = -0,40 м;
2) в направлениях, параллельных оси х: hх -11 = -0,03 • 20 = -0,60 м. Проектные отметки вершин квадратов, рассчитанные по формуле (3), указаны на рис.1 выше и правее вершин квадратов.
Рабочую отметку hр (т.е. высоту насыпи или глубину выемки) вычисляют как разность между проектной и фактической (отметка земли) отметками для данной вершины квадрата (в нашем примере на рис.1 значения hр указаны ниже и левее вершины квадратов).
Объем выемки или объем насыпи грунта в пределах одного квадрата с рабочими отметками hi одного знака - это объем квадратной призмы:
(4)
В переходных квадратах, которые пересекает линия нулевых работ (рис. 2), рассчитывают положение этой линии на сторонах квадратов по формулам (5),
(5)
определяют площади Рн и Рв насыпи и выемки и их объемы:
(6)
например
Если сумма объемов грунта по насыпи и выемке не соответствует заданному балансу, то изменяют высоту проектной плоскости и повторяют расчеты.
3. Плоскую наклонную площадку необходимо рассчитывать при условии баланса земляных работ. В этом случае сначала определяют центр тяжести О проектируемой площадки и его проектную отметку Н0. Относительно центральной точки О вычисляют проектные отметки вершин квадратов способом, рассмотренным в задаче 2.
Центр тяжести О площадки на рис.1 определяется точкой пересечения диагоналей АD и СВ прямоугольной фигуры АВDС. Положение центров тяжести О1 и О2 прямоугольных фигур АРС и РВМК определяют по рис.2. Как известно из механики, центр тяжести О находится на отрезке О1 О2 в точке, которая
Рис.2. Центр тяжести площадки
делит этот отрезок в отношении λ, обратно пропорциональным площадям Р1 и Р2 данных фигур, т.е. λ = Р2 / Р1 В нашем примере λ = 1/4, т.е. О1О = (О1О2) / 4. Вычислив отрезок О1О, найдем положение точки О.
Аналитически координаты хо, уо центра тяжести О вычисляются по известным координатам х1, у1 и х2, у2 точек О1 и О2 :
В общем случае, когда площадка характеризуется сложной формой, координаты ее центра тяжести
где хi, уi — координаты центра тяжести фигуры, площадь которой равна Рi.
Проектную высоту Но центра тяжести О определяют по формуле (1), затем находят начальную проектную высоту Нн одной из вершин квадрата, внутри которого найдена точка О. Для этого по плану измеряют расстояние d = ОО1 и с помощью транспортира находят дирекционный угол α направления ОО1. Проектная высота начальной точки О1 равна
Н = Но + iо соs (α —αо).
Дальнейшие вычисления производятся по формулам (2) и (3) относительно точки О1 с высотой Нн.
Дата добавления: 2015-12-22; просмотров: 3111;