Основою для виробництва нівелювання є мережа квадратів, що розбивається на місцевості. Сторона квадрата може бути 10, 20, 40 і більше метрів. Розбивку мережі квадратів виконують за допомогою теодоліта і мірної стрічки. Вершини квадратів закріплюються кілочками. Одночасно з розбивкою квадратів ведуть зйомку контурів місцевості. Для цього на аркуші паперу будують ту ж мережу квадратів і наносять ситуацію умовними знаками.
Сторони зовнішнього прямокутника прив'язують до пунктів опорної геодезичної мережі. На одну з вершин передається позначка з пункту нівелірної мережі
Журнал нівелювання поверхні по квадратах.
г 2070 1596 1372 1086 1888 2854
1.2. Обробка результатів вимірювань.
Обробка результатів вимірювань полягає в обчисленні відміток вершин квадратів Нi. Відмітка вершин квадратів обчислюються методом горизонту інструменту. Спочатку обчислюють обрій інструмента - висоту або позначку променя візування нівеліра Нг за формулою:
де Н а 1 - відома відмітка вершини а1;
СА1 - відлік по рейці, встановленої в точці а1.
Наприклад, припустимо, що в результаті передачі позначки від репера, отримана позначка вершини а1, рівна 110,04 м.
Нг = 110,040 + 2.950 = 112,990 м.
Відмітки інших точок (крім а1) обчислюють за формулою:
де Нi - відмітка i-тої вершини квадрата;
Сi - відлік по рейці, встановленої в точках А2, а3, а4 і т.д.,
перекладені з мм в м.
Обчислення відміток ведуть з точністю до 0.001 м. Для контролю правильності обчислень використовують рівність:
тобто різницю сусідніх відміток по абсолютній величині дорівнює різниці відповідних їм відліків по рейці.
2.800 - 2.503 = 110,199 - 110,487
1.3. Складання топографічного плану.
Топографічний план будується на аркуші ватману формату А3. Складання топографічного плану починають з побудови сітки квадратів зі стороною 20 м в масштабі 1: 500. Біля кожної вершини квадратів
виписують позначку, округленої до сотих часток метра (рис.2).
Наступним етапом роботи є проведення горизонталей - ліній рівної висоти. Висота перетину рельєфу (різниця відміток сусідніх горизонталей) дорівнює 0.5 м.
Положення горизонталей на плані визначають методом графічного інтерполяції, суть якого полягає в наступному. На аркуші прозорого паперу проводять на рівних відстанях один від одного паралельні лінії через 5 або 10 мм. Ці лінії підписують відмітками, кратними висоті перетину рельєфу, від найменшої позначки до найбільшої. При інтерполяції знаходять точки перетину сторін, а в окремих випадках і діагоналей, квадратів з горизонталями.
Розглянемо приклад інтерполяції по лінії а4 - Б4 з відмітками 110,04 і 111,33 м. Палеткой накладають на лінію плану так, щоб точка
а4 зайняла становище на палітрі, відповідне її позначці 110,04 м, а точка
Б4 - 111,33 м. Точки перетину боку квадрата з лініями палетки наколюють голкою на план, а після зняття палетки відзначають і підписують
значеннями висот відповідних їм горизонталей (110,5,111,0м).
Інтерполяція виконується по всім сторонам всіх квадратів, через які проходять шукані горизонталі, а також по діагоналях тих квадратів, в яких стрілками показано напрямок ската. Написи робляться олівцем. Точки з однаковими відмітками з'єднують плавними лініями, отримуючи, таким чином, горизонталі.
Потім на план наноситься ситуація місцевості за даними абрису.
Далі план викреслюється тушшю. Мережа квадратів з відмітками вершин, а також контури місцевості зображуються чорним кольором. Горизонталі викреслюють коричневим кольором. При цьому товщина горизонталей, кратних одному метру, дорівнює 0.3 мм, інших-0.1мм. Потовщені горизонталі підписують в розриві їх відмітками так, щоб верх цифр був спрямований в
бік підвищення рельєфу.
Під планом будується лінійний масштаб і графіки закладення для визначення ухилів і кутів нахилу. У правому нижньому куті аркуша викреслюється штамп. Приклад плану нівелювання поверхні по квадратах показаний на рис.2.
Побудова графіків закладення.
Для швидкого визначення на плані значень ухилів і кутів нахилу рельєфу будують спеціальні графіки закладення ухилів і кутів нахилу.
Закладення для побудови графіка по визначенню ухилів обчислюються за формулою:
Тут h - висота перетину рельєфу (в нашому випадку - 0.5 м);
i - ухил, який задається значеннями: 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3.
Значення ухилів через 1 см відкладаються на вертикальній лінії, а обчислені значення закладення (d) по перпендикуляру на горизонтальних лініях в масштабі плану. Отримані точки з'єднують плавною кривою.
Аналогічно будують графік закладення для кута нахилу v зі значеннями: 0 0 30 1. 1 0. 2 0. 3 0. 4 0. 5 0. 10 0. 20 0. закладених в цьому випадки обчислюються за формулою:
Графіки закладення показані на рис.3.
ПРОЕКТУВАННЯ ВЕРТИКАЛЬНОЇ ПЛАНУВАННЯ.
Завданням вертикального планування є перетворення існуючої топографічної поверхні для потреб будівництва та благоустрою цивільних і промислових споруд. Проектування вертикального планування пов'язане з розрахунками, а перенесення її на місцевість з виробництвом земляних робіт, створенням насипів і виїмок.
Мал. 3. Графіки закладення
2.1. Проектування горизонтального майданчика з дотриманням нульового балансу земляних робіт.
Рішення завдання починають з визначення проектної позначки горизонтального майданчика з урахуванням мінімуму і балансу земляних робіт по формулі:
де ΣH1 - сума відміток вершин, що належать тільки одному квадрату;
ΣH2 - сума відміток вершин, загальних для двох суміжних квадратів;
ΣH3 - сума відміток вершин, що належать трьом суміжним квадратах;
ΣH4 - сума відміток вершин, загальних для чотирьох суміжних квадратів;
n - число квадратів.
Для ділянки, зображеного на рис.4, проектна відмітка горизонтальній площині відповідно до формули (2.1) буде дорівнює:
(133.42 + 134,45 + 135,18 + 134,44 + 134,44) + 2 (134.92+ 134,52 + 133,27
Висота насипу або глибина виїмки в кожній точці проекту характеризується величиною робочої позначки hраб. .
Робочі позначки обчислюють за формулою:
де Hi - фактична відмітка проекту;
Але - проектна відмітка.
Значення робочих відміток записують у відповідних вершин сітки квадратів для побудови картограми земляних мас (рис.4).
Далі визначають положення лінії нульових робіт (лінії перетину проектної площині з топографічною поверхнею ділянки). Для цього попередньо знаходять положення точок нульових робіт на тих сторонах квадратів, вершини яких мають робочі позначки з протилежними знаками за формулою:
де X- відстань від першої вершини квадрата до точки нульових робіт;
h1 - робоча відмітка першої вершини квадрата;
h2 - робоча відмітка другий вершини квадрата;
d - довжина сторони квадрата.
Наприклад, для сторони квадрата з робочими відмітками + 0.86 і
X = 0.86 · 20 = 16,70 м, що на плані відповідає 3,3 см.
Поєднавши всі суміжні точки нульових робіт, отримують лінію нульових робіт, яка відокремлює насип від виїмки.
Обсяги земляних мас насипу і виїмки в м 3 для кожного квадрата обчислюються за формулами:
V насипу = ((# 931; + h) 2 · d 2) / (4 · # 931; | h |); (2.4)
V виїмки = ((# 931; - h) 2 · d 2) / (4 · # 931; | h | ),
Де + h-сума позитивних робочих відміток вершин даного квадрата;
- h-сума негативних робочих відміток вершин даного квадрата;
h-сума абсолютних значень робочих відміток вершин даного квадрата;
d-довжина сторони квадрата.
Наприклад, для квадрата 2 (рис.4) маємо:
(# 931; + h) 2 = (0,86 + 0,56) 2 = 2,0164; (# 931; -h) 2 = (0,17 +0,64) 2 = 0,6561;
# 931; | h | = (0,17 + 0,64 + 0,56 + 0,86) = 2,23; d 2/4 = 400/4 = 100.
V насипу = (2,0164 / 2,23) · 100 = 90,4м 3;
V виїмки = (0,6561 / 2,23) · 100 = 29,4м 3.
Результати обчислень об'єму земляних мас заносяться в спеціальну таблицю.
На закінчення проводять оцінку балансу земляних робіт. Для цього обчислюють суму обсягів виїмки і насипу для всіх квадратів і визначають
баланс земляних робіт по формулі:
БАЛАНС = ((| V насипу -V виїмки |) / (V насипу + V виїмки)) - 100%. (2.5)
Відмінність балансу земляних робіт від нульового значення допускається не більше 2% від загального обсягу земляних робіт.
Приклад обчислення обсягів і балансу земляних робіт наведено в таблиці 2.1. і показаний на рис.4.
Баланс = ((| 249,8 - 248,8 |) / (249,8 + 248,8)) · 100 = 0.2%
Картограма земляних мас і таблиця обсягів земляних робіт викреслюється на аркуші ватману формату A4 в туші. Робочі позначки підписують червоним кольором, лінія нульових робіт і відстані до точок нульових робіт - синім кольором, все інше - чорним кольором. У правому нижньому куті аркуша підписують "Лист 2" і штамп не креслить.
