Основы геодезии

при вертикальной планировке участка


Задача №1 Одним из вариантов формы вертикальной планировки рельефа участка проекта предусмотрена горизонтальная площадка.

Вам следует, используя ранее полученные результаты:

произвести расчет проектной высоты горизонтальной площадки при условии минимального объема земляных работ, т.е. при соблюдении баланса земляных работ, когда объем выемки грунта равен объему насыпи;

составить картограмму земляных работ и вычислить объемы перемещаемого грунта.

Для дальнейших расчетов необходимо составить копию схемы сетки квадратов с выписанными на ней высотами вершин квадратов (с точностью до 0,01 м). Значения высот получены Вами в первой части задания.

Последовательность выполнения геодезических расчетов

Выполните копию схемы сетки квадратов на отведенном в рабочей тетради для этой цели месте и выпишите на нее высоту точек (рис. 33).

Замечание 1. Исключительно в учебных целях для уменьшения нагрузки на чертеж Вам предлагается использовать две схемы сетки квадратов. Одну как исходную для вычисления проектной высоты горизонтальной площадки; вторую — для составления картограммы земляных работ (образцы их заполнения показаны на рис. 33 и 34; сами схемы выполните в соответствующем месте рабочей тетради).

Рисунок 33


Найдите наименьшую из высот вершин квадратов Н0 и вычислите условные высоты Δhj всех вершин квадратов по формуле


Δhj = Н1 - Н0


Полученные условные высоты выпишите на схему рядом с высотой вершины (см. образец — рис. 33).

Замечание 2. Так как величины Δh, вычисляются без контроля, то ошибка, допущенная при вычислении Δhi, выявится только в самом конце работы при подсчете объемов земляных работ. Поэтому вычисления проводятся дважды.

Вычислите проектную высоту Нпр горизонтальной площадки при условии соблюдения баланса земляных работ


Нпр = Н0 + ( ∑∆h1 +∑ 2h2 + 3∆h3 + 4∑∆h4 ) / 4n


где ∆h1 - условная высота вершины, входящая только в один квадрат (на рис. 33 это вершина а2);

∆h2 - условная высота вершины, входящая в два квадрата (на рис. 33 — это вершины в1 и а 2);

∆h3 - условная высота вершин, входящих в три квадрата (в нашем случае таких условных высот нет);

∆h4 - условная высота, входящая в четыре квадрата (на рис. 33 — это вершина в2).

Вычислите рабочие высоты для всех вершин квадратов, как


а i= Нi - Нпр


и впишите их на картограмму земляных работ красным цветом (см. образец — рис. 34).


Рисунок 34


Определите положение точек нулевых работ. По сторонам квадратов, где рабочие высоты меняют знак на противоположный, найдите расстояния до точек нулевых работ.


Копия схемы сетки квадратов


Н0 =

Нпр =

Картограмма земляных работ

Вычислите расстояния до точки нулевых работ

L1 = L =

L2 = L =


L1 = | а і| / ( | аі-1| + | аі | ) Ч d или L2 = | а і-1| / ( | аі-1| + | аі | ) Ч d


где а i-1 и а i - соответственно рабочие высоты предшествующих и последующих вершин;

d — горизонтальное расстояние между этими вершинами.

Например, см. рис. 4.

Для стороны в1 - с1 имеем

L1 = 0,22 / ( 0,65 + 0,22 ) Ч 20 =5,06

для контроля вычисляем L2:

L2 = 0,65 / ( 0,65 + 0,22 ) Ч 20 = 14,94

Контроль: 14,94+5,06=20,0. Значения L1, L2,…….., Ln , выписывают на картограмму синим цветом, округляя до 0,1м.

Для получения линии нулевых работ точки нулевых работ последовательно соедините прямыми линиями и штриховкой разделите зоны выемки и насыпи.

Вычислите объемы земляных работ. Вычисления выполните в ведомости таблицы.

Перед началом вычислений разбейте участок на геометрические фигуры (квадраты и треугольники). Пронумеруйте фигуры на картограмме и впишите номера фигур в графу 1 таблицы «Объемы земляных работ» вычислите по формуле


Vi =, Si Ч аicph

где Si - площадь основания і-той фигуры;

аicph - средняя рабочая высота из рабочих высот вершин i-той фигуры.

Вычисления ведите в следующем порядке:

вычислите площади фигур и запишите их в графу 2 таблицы;

вычислите средние рабочие отметки;

вычислите объемы фигур.

Для контроля по графе. 2 в таблице подсчитайте сумму площадей всех фигур. С точностью до 1 % она должна совпадать с общей площадью участка.

Замечание 3. Значения аicph могут иметь знак + (плюс) или — (минус),

поэтому и значения объемов будут иметь знак. Знак плюс перед значением объема грунта будет соответствовать срезке, а знак минус — насыпи.

Общий контроль.

По условию проектирования — это равенство объемов выемок и насыпей.

Для вывода общего баланса земляных работ суммируйте значения объемов по графам 4 и 5 таблицы.

Расхождение V=(+V)+(—V) не должно превышать 2 % общего объема земляных работ.


Ведомость вычисления объемов земляных работ


№ фигур Площадь фигуры, м Средняя рабочая высота, Объем земляных работ, м



срезка (+) насыпь (—)
1 2

3


 4 5
1



2



3



4



5



6



7



8



9



10



11



12



13



14



15



16



17



18



19



20




V=


∆ V / V=

Практическая работа №12 Обработка журнала нивелирного хода


Пример. Обработать журнал замкнутого нивелирного хода, в котором промежуточные (плюсовые) точки наблюдались по черной стороне рейки


Таблица

№ станции № пикета Отсчеты по рейке Превышения Превышения

Горизонт

инструмента

 Отметки, м


задние

проме-жуточные


 передние

по

черной

по

красной

вычислен-

ные

исправ-

ленные

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0


 827 5610


+ 200

+1

77,000
I

1+45

1
1455 627 5410
+200 +200 +201 77,827 76,372

1 1344 6127

+900
+1 +899 +900 78,545 77,201
11

1+30

1+60

2

40

342

444

5229
+898


78,505

78,203

2 89 4871

-1101

+0,5

-1101,5

 -1101 78,190 78,101
III

2+15

2+42

2+77

0
683 1245 1111 1190 5973
-1102


77,507

76,945

77,079

∑3 = 18868 ∑П = 18873 +1099,0

-1101,5

-2,5


Решение Подсчитываем сумму отсчетов читанных задних (колонка 3), равную 18868.

Подсчитываем сумму отсчетов читанных передних (колонка 5), равную 18873.

Вычисляем превышения из отсчетов по черной стороне рейки (колонка 6) между ПК 1 и ПК 0: 827—627=+200 и т. д.

Вычисляем превышения из отсчетов по красной стороне рейки (колонка 7) между ПК 1 и ПК 0: 5610—5410=+200 и т. д.

Вычисляем превышения средние (колонка 8)

Подсчитываем алгебраически сумму вычисленных превышений (колонка 8) и определяем величину невязки +1099,0-1101,5

∆h = -2,5

Контроль: Разность сумм граф 3 и 5 должна быть в два раза больше суммы превышений


18873 – 18868 = 5 1101,5 – (+1099) = - 2,5

5 > 2,5


Определим допустимость невязки ∆h = -2,5мм по формуле:


∆h = ± ( 20 √ 4L + 2L мм) = 10,5 мм


Невязка допустима. Распределяем ее с обратным знаком пропорционально количеству вычисленных превышений (колонка 8). (Распределять невязку на все превышения из-за ее ничтожности не следует.)

Вычисляем исправленные превышения к и записываем в колонку 9: 200+1 = 201, 899 +1 = 900 – 1101,5 + 0,5 = -1101,0

Подсчитываем алгебраически сумму исправленных превышений

1101 + (-1101) = 0


Вычисляем отметки пикетов:

77, 000

+ 201

……………………………………………………………

……………………………………………………………

отметка ПК0

между ПК0 и ПК1

77,201

+900

……………………………………………………………

……………………………………………………………

отметка ПК1

между ПК1 и ПК2

78,101

-1101

……………………………………………………………

……………………………………………………………

отметка ПК2

между ПК2 и ПК0

77, 000 (контроль)

Для вычисления отметок промежуточных точек определяем горизонт инструмента, а принимая во внимание, что промежуточные точки наблюдались при втором горизонте, получим:

Для I станции горизонта инструмента 77,000 + 827 = 77,827

II ………………………………77,201 + 1344 = 78,545

III ………………………………78,101 + 89 = 78,190

Вычисляем отметки промежуточных точек


Для ПК 1+45 77,827 -1455 = 76, 372

ПК 1+30 78,545 - 40 = 78, 505

ПК 1+60 78,545 – 342 = 78,203

ПК 2+15 78,190 – 683 = 77,507

ПК 2+42 78,190 -1245 = 76,945

ПК 2+77 78,190 – 1111 = 77,079


Задача № Обработать журнал замкнутых нивелирных ходов, в которых нивелировка производилась с последнего пикета.

Вариант 1 Отметка ПК 0 = 111,111 м


№ станций № пикета Отсчеты по рейке,


Задние Промежуточные Передние
I

0

0+27

1

929

5614

2344

544

5230
II

1

1+44

1+67

2

862

5549

167

745

302

4988
III

2

2+17

2+45

2+85

0

47

4734

892

452

127

909

5596

Вариант 2 Отметка ПК 0 =222,222 м


№ станций № пикет» Отсчеты по рейке, читанные


Задние Промежуточные Передние
1

0


0+331

864

5550

140

304

4990
II

1

1+45

2

242

4928

1242

907

5594
III

2

2+10

2+43

2+80

0

124

4811

674

1242

1415

19

4706

Журнал замкнутого нивелирного хода

№ станции № пикета Отсчеты по рейке Превышения Превышения

Горизонт

инструмента

 Отметки, м


задние


 проме-жуточные передние

по

черной

по

красной

вычислен-

ные

исправ-

ленные

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11











Практическая работа №13 Построение профиля


На листе миллиметровой бумаги постройте профиль по линии 1-2 полигона, сохранив для горизонтальных расстояний масштаб плана; для построения высот масштаб принять в 10 раз крупнее. Профиль оформить согласно образцу (рис.36).

Указания к выполнению:

- Построение профиля начать с построения сетки профиля (размеры граф сетки и их содержание дано на рис.36).


Рисунок 35 Образец карты с линией 1-2


Рисунок 36 Образец построения профиля


-в качестве характерных точек, по которым строится профиль, принять точки пересечения линии 1-2 с горизонталями и характерными линиями рельефа (см. рис.35, точки a,B,c,d,e,f,j);

определите высоты точек пересечения линии профиля с горизонталями;

высоты характерных точек определить интерполированием между соседними горизонталями;

с помощью измерителя перенести в соответствующие графы сетки (горизонтальные проложения, уклоны) расстояния между смежными точками: 1-а, а-в и т.д.);

используя поперечный масштаб определить длины этих отрезков в метрах и выписать их в графу горизонтальные проложения. Против полученных на сетке точек (в графе высоты) выписать соответствующие им высоты;

для того чтобы вертикальные отрезки не были слишком высокими для начальной линии профиля выбирают условную высоту (на образце рис.36 Н = 220м);

для построения собственного профиля по перпендикулярам из зафиксированных точек откладывают в масштабе разности между высотами точек и условной высотой. Соединив концы отложенных отрезков прямыми, получают линию профиля местности;

уклоны отрезков вычисляют с двумя знаками и записывают в целых тысячных (см. рис.36);

в графе "План местности" показывают ситуацию, имеющуюся в прямоугольнике, границы которого намечаются на расстоянии 1 см по обе стороны линии 1-2 (контуры переносятся с помощью измерителя).

Профиль по линии 1-2

ЛИСТ КОНТРОЛЯ


№ и тема практической работы Дата проведения контроля Оценка


Первая защита Вторая защита
Практическая работа № 1 Решение задач на масштабы


Практическая работа № 2 Чтение топографического плана


Практическая работа №3 Чтение рельефа по плану (карте).


Практическая работа №4 Определение ориентирных углов линий по плану


Практическая работа №5 Определение прямоугольных координат точек


Практическая работа №6 Обработка линейных измерений


Лабораторная работа №1 Изучение теодолита


Лабораторная работа №2 Измерение горизонтальных углов


Лабораторная работа №3 Измерение вертикальных углов


Лабораторная работа №4 Изучение нивелира


Практическая работа №7 Обработка результатов нивелирования


Практическая работа №8 Вычислительная обработка теодолитного хода


Практическая работа №9 Нанесение точек теодолитного хода на план


Практическая работа №10 Подготовка топографической основы


Практическая работа №11 Геодезические расчеты при вертикальной планировке участка


Практическая работа №12 Обработка журнала нивелирного хода


Практическая работа №13 Построение профиля



Студент группы С-271

Преподавтель: Гусарова Светлана Александровна