Підрахунок об’ємів земляних робіт

 

Підрахунок об’ємів виконаємо у відомості підрахунку.Відомість необхідно розробити, як шаблон електронних таблиць Excel з використанням табличних формул (додаток Г).

У першій колонці записують пікетажні найменування точок з попереднього профілю (точок виходу горизонталей, пересічення структурних ліній рельєфу і обов’язково точок нульових робіт), дані визначаються графічно за попереднім профілем.

У другій колонці записуються робочі відмітки, які визначають за попереднім профілем як різницю чорної і червоної відміток на відповідних точках.

У третій колонці записують значення ухилів місцевості на відповідних пікетах у перпендикулярному до траси напрямку, які визначають на карті, користуючись масштабом закладень.

У 4-9 колонках підраховують по табличних формулах величини h1,h2,L1,L2,c1,b1, для розрахунку яких використовують вирази:

 

h1=h0 + a/2 * i n; (1.6)

 

h2 = h0 – a/2 * in; (1.7)

 

L1 = (a/2 + m * ho) / (1 – m * i_поп) (1.8)

 

L2 = (a/2 + m * ho) / (1 + m * i_поп) (1.9)

 

С1 = L1 - a/2 (1.10)

 

С2 = L2 – a/2, (1.11)

 

де m – ухил відкосу, який залежить від категорії грунту (прийняти рівним 0.67).

а - ширина полотна по бровці (рівна 5.8 м. для залізниці)

Геометричний зміст інших позначень зрозумілий з рисунку 1.4.

У десятій колонці таблиці підраховують значення площ поперечних січень траншей або насипу на трасі, що

визначають за формулою:

Рисунок 1.4

 

F = C1 * h1 + C2 * h2 + (h1 + h2) * a / 2 (1.12)

 

І, на кінець, в 11 колонці - значення об’ємів, які визначають за формулою:

 

V = (F1 + F2) * L / 2, (1.13)

де

L – відстань між суміжними поперечними перетинами.

 

У подальшому, сумуючи знайдені значення окремо по насипу та виїмці, отримують величини об’ємів, які заносять в табл. 1.3

При виконанні роботи необхідно скласти дві відомості по обох варіантах траси. Ви можете відразу відчути переваги шаблонів електронних таблиць. Адже для створення другого варіанту достатньо тільки поміняти вихідні дані.

Після вибору кінцевого варіанту траси приступають до розпланування пікетажу на трасі.

 

1.2.4 Розпланування пікетажу по трасі

 

Через кожні 100 м на карті, починаючи від ПКО, відмічають положення пікетів. Крім цілих пікетів, відмічають положення плюсових точок (рельєфних- характерні перегини рельєфу місцевості і контурних – перетнуті трасою будівлі, водостоки, границі угідь і т.д.).

На кутах повороту траси роблять вставки кривих і перерахунок по них пікетажа. В якості таких кривих звичайно приймають дуги кіл великих радіусів (колові криві).

 

Основними елементами колових кривих є:

кут повороту φ- визначають транспорти-ром по карті);

 

 

Рисунок.1.5

 

радіус кривої R,(назначають у залежності від умов місцевості та категорії траси);

довжини дотичних - Т, що називаються тангенсами;

довжина кривої - К;

довжина бісектриси -Б;

величина доміра- Д;

По відомих φ і R елементи Т, К, Б і Д знаходять за таблицями кривих або за формулами:

T = R * tg (φ/2) (1.14)

Б = R * (sec(φ/2) – 1) (1.15)

K = (π * R * φ) / 180 (1.16)

 

При виконанні завдання розбивку пікетажу по трасі починають від ПКО і ведуть до вершини першого кута повороту, визначаючи його пікетажну назву ПК ВКП.

Після цього знаходять пікетажну назву початку ПК ПКК, кінця ПК ККК і середини ПК СКК кривої з виразів

ПК ПКК = ПК ВКП - Т;

ПК СКК = ПК ПКК + К/2; (1.17)

ПК ККК = ПК СКК + К/2;

контрольною формулою є

ПК ККК = ПК ВКП + Т – Д; (1.18)

Початок кривої ПКК на карті знаходять шляхом відкладання від найближчого нанесеного пікету відстані, вирахуваної за пікетажним значенням. Для подальшої розбивки пікетажу по новому напрямку траси відкладають від вершини кута ВКП по тангенсу в напрямку до кінця кривої величину доміра Д, вважаючи що одержана точка (точка Д¹ на мал. 1.5) має той же пікетаж, що і вершина кута. Від кінця доміра відкладають відстань, що є доповненням пікетажного значення вершини кута до найближчого пікету і від отриманого пікету звичайним способом розбивають пікетаж далі.

Приклад: нехай пікетажне найменування ВК рівне ПК 4+18 м, кут повороту траси, виміряний транспортиром по карті, рівний φ =17⁰ 15’. Радіус колової кривої приймаємо рівним 1000 м.За формулами (1,14) - (1,16) знайдемо, що

Т = 151,68; К = 301,07; Д = 2,29; Б = 11, 44.

Використовуючи формули (1.15), знаходимо

ПКК = ПК 4 + 18 – 151,68 = ПК 2 + 66,32,

СКК= ПК 2 + 66.32 +(301.07 / 2) = ПК 4 + 16.86

ККК = ПК 4 + 16,86 + (301,07 / 2) = ПК 5 + 67,39,

Контроль:

ККК = ПК 4 + 18 + 151,68 – 2,29 = ПК 5 + 67,39.

Положення ПКК знайдемо, відклавши від ПК 2 відстань 66,32 м. по ходу траси. Подальшу розбивку пікетажа будемо вести, знайшовши по карті положення точки Д¹ (рис. 1.5).

У розглянутому випадку виникає завдання нанести на кругову криву положення пікетів ПК 3, ПК 4 та ПК 5. Цю операцію виконують способом прямокутних координат з використанням наступних формул:

 

θ = 180* k / (π*R)

x = R* sin θ (1.19)

y = 2R*sin²(θ/2) = R*(1 - cos θ)

 

Визначимо відстань по круговій кривій від початку її до ПК3

ПК 3 – ПК 2 + 66,32 = 33,68

Для даного радіусу кривої R = 1000 м і k = 32,68 м за формулами (1.19) отримаємо k-x = 0.01м; у = 0,57 м.

Відклавши по тангенсу від точки, що визначає положення ПК 3 на тангенсі в напрямку до ПКК значення k – x (в нашому випадку воно рівне 0) в отриманій точці, будують перпендикуляр і по ньому відкладають відстань у. В результаті отримують положення ПК 3 на кривій.

Аналогічним чином наносять положення ПК 4 і ПК5, тільки в останньому випадку для цього визначають відстань по круговій кривій від ККК і відстань k – x відкладають в напрямку до кінця кривої.

 

Таблиця 1.4 Довжини перехідних кривих(м) на залізницях загального користування (СН и П II-Д-1-62)

R,м	Лінії I категорії	Лінії II категорії
Зони швидкостей	Зони швидкостей
	60-40	40-20		40-20		20-0
	80-60				40-20
	100-80	60-40	40-20	80-60		40-20
	140-120	80-60	40-20	100-80	60-40	40-20
	200-160	120-100	60-40	160-120	80-60	60-20
	200-160	160-120	80-60	180-140	100-80	60-40
	180-140	180-140	100-60	180-140	120-100	80-40
	180-140	180-140	100-80	180-140	140-100	80-40
	160-120	160-120	140-80	160-120	160-120	100-60
	160-120	160-100	160-120	160-120	160-120	120-60
	160-80	160-80	160-80	160-80	160-80	160-80

 

Кругові криві застосовують при кінцевих вишукуваннях для сполучення прямих ділянок шляху на залізницях нормальної колії (1524 мм) тільки на лініях 3 категорії в стиснених умовах при R≥2000 при другій зоні швидкості і при R≥1200 м при третій та четвертій зонах швидкості.

В даний час на всіх дорогах сухопутного транспорту широко застосовуються перехідні криві, за допомогою яких сполучують прямі і криві ділянки шляху. Допустимі мінімальні довжини перехідних кривих, які являються радіоідальними спіралями, з радіусом кривини, що змінюється поступово від нескінченості (в точці зіткнення з прямою) до значення радіуса R кругової кривої і стандартні радіуси цих кривих приводяться в таблиці 1.4.

 

Рис.1.7

 

При вставці перехідних кривих АД та Д1А1 кругова крива К вкорочується з кожного з кінців на половину довжини перехідної кривої t, і кут повороту φ зменшується на величину 2φ. Крім цього, частина кругової кривої, що залишилась, зміщується до центру 0, зменшуючи радіус R на величину ∆Б, що називається зсувом кругової кривої.

Очевидно, влаштування перехідних кривих можливо, якщо

φ ≥ 2φ, або, що все рівно, к ≥ L.

Практично, замість цієї вимоги додержуються наступної:

к ≥ L + 10 м,

або перехідна крива призначається з таким розрахунком, щоб її довжина була мінімум на 10 м меншою кругової кривої.

Це необхідно для влаштування розділяючої площадки між зворотними ухилами відводів підвищення рейки.

Величина зсуву ∆Б рідко перевищує 1м, тому при розрахунках кривих більшого радіуса нею часто нехтують.

Відстань ∆Т між початком перехідної кривої і початком незсунутої кругової кривої називається доповненням до тангенсу.

Для визначення на карті початку першої ППК1 і кінця другої КПК 2 перехідних кривих (рис.1.7) відкладають відповідно від початку ПКК і кінця ККК незсунутої (“ чистої “) кругової кривої величину ∆Т. Пікетажне значення цих точок визначається з виразу

НПК 1 = НКК – ∆Т;

КПК 2 = ККК + ∆Т; (1.20)

Значення ∆ Б, ∆Т знаходять за аргументами L,R і φ за формулами:

 

b = L / 2R (1.21)

 

m= 0.5L – L b² / 60 + – L b⁴ / 2160 (1.22)

 

p = – L b / 12 -– L b³ / 336 + – L b⁵ / 15840 (1.23)

 

Tp = p tg (φ/2) (1.24)

 

DT = m + Tp (1.25)

 

Tc = T + DT (1.26)

 

DБ = p sec(φ/2) (1.27)

 

Бс = Б + DБ (1.28)

 

Кс = К + L (1.30)

 

Приклад: нехай в тому ж місці по трасі, що і в попередньому прикладі, необхідно розпланувати кругову криву з перехідними. Знайшовши, як і в попередньому прикладі, значення Т,К,Д і Б, знайдемо, що L можна прийняти рівним 60 м. За формулами (1.21 - 1.30) знаходимо ∆Т = 30, 02, ∆Б = 0,15. Потім знаходимо доповнення до доміра ∆ Д = 2(∆Т –1\2L) = 0,04м. Сумуючи ці поправки з відповідними значеннями елементів кругової кривої, отримуємо:

Тс = 151,68 + 30,02 = 181,70 м;

Кс = 301,07 + 60,00 = 361,07 м; (∆К = L)

Дс = 2,29 = 0,04 = 2,33 м;

Бс = 11,44 + 0,15 = 11,59 м.

Тепер вираховують пікетажні назви головних точок кривої з контролем

ВК ПК 4 + 18 Контроль

- Тс 1 + 81,70 ВУ ПК 4 + 18

------------------------------- + Тс 1 + 81,70

ППК ПК 2 + 36,30 ------------------------------

+ Кс 3 + 61,07 ПК 5 + 99,70

-------------------------------- - Дс 2,33

КПК ГК 5 + 97,37 ------------------------------

КПК ПК 5 + 97,37

 

Для знаходження на місцевості середини кривої, кут повороту φ ділять пополам і по цьому напрямку відкладають довжину Бс.

Якщо в середній частині кривоЇ траса попадає на перешкоду, яку бажано обійти, то необхідно змінити радіус кривої, збільшивши або зменшивши його.

Для цього вимірюють по карті величину Б, при якій траса обходить перешкоду і найбільш вдало вписується в рельєф і ситуацію місцевості. По виміряній бісектрисі і куту повороту знаходять в таблиці найближчу величину нового радіусу і нові значення елементів кривої, по яких її знову розплановують на місцевості.

Всі побудови ведуться олівцем на карті. Після закінчення розпланування пікетажу з карти знімається викопіювання на кальку. На викопіюванні показують вісь траси і пікетаж, а також ситуацію в смузі місцевості шириною 150 м в обидві сторони від осі траси.

Для прив’язки намагаються вибрати по карті точки геодезичної основи, розміщені на мінімальних відстанях від початку і кінця траси так, щоб забезпечити визначення планових і висотних координат останніх з максимальною точністю. На викопіюванні необхідно показати їх розміщення, а також траси майбутніх теодолітних і нівелірних ходів, що прокладаються для прив’язки, намагаючись розпланувати останні в місцях найбільш сприятливих для вимірювань. Викопіювання викреслюється чорним чорнилом.

 

Детальне розпланування кривих.

 

При виконанні завдання в процесі камерального трасування на вибраному, кінцевому варіанті траси крім розпланування пікетажу з нанесенням головних точок кругових кривих на всіх кутах повороту траси, на одному з кутів повороту необхідно розпланувати кругову криву з перехідними і побудувати її план в масштабі 1:1000

Рис.1.8

 

Підготовку даних для детального розпланування кругової кривої з перехідними ведуть за наступними формулами:

b = L / 2R (1.31)

x₀ = L (1 - b² / 10 + b⁴ / 216) (1.32)

y₀ = L (b - b³ / 14 + b⁵ / 440) (1.33)

d₀ = x₀ – y₀ ctgb (1.34)

x₀ = y_o/sinb (1.35)

j’ = j - 2b (1.36)

 

Порядок побудови наступний. При розплануванні пікетажу ми знайшли, що пікетажна назва початку кривої рівна ПК 2 + 36.30 і кінець її –ПК 5 + 97.37. Для побудови головних точок цієї кривої (див. рис.1.8):

А – допоміжна точка, пересічення дотичних;

С – початок колової кривої НКК;

В – вершина кута колової кривої ВУКК;

С1- кінець колової кривої ККК;

А1- допоміжна точка (пересічення дотичних), використовуючи прийняті значення R = 1000 м і L = 60 м, знаходимо за формулами (1.23 – 1.29) елементи перехідної кривої L – x_о = 0,01 м, y_о = 0,06 м, d_o = 40,00 м, x₀ = 20,00 м, β = 1^о 43 ‘08’’, 2β = 3^о26’16’’. Далі вираховуємо кут повороту j’, що приходиться на колову криву. Для цього вираховують знайдене значення 2β з кута повороту траси j

j’ = j - 2β = 17^о15’ – 3^o26’16’’ = 13^o48’44’’.

Використовуючи це значення (j’) за формулами (1.14-1.16) знаходимо елементи колової кривої для R = 1000 м.

Т = 121,14, К = 241,10, Д = 1,18, Б = 7,31.

Далі вираховуємо пікетажну назву точки А за формулою

ПКК + do = ПК 2 + 36,30 + 40,00 = ПК 2+76,30.

Побудувавши на плані точки ПКК і А, в останній при допомозі транспортира, відкладають кут повороту перехідної кривої β і вздовж отриманого напрямку в свою чергу відкладають два відрізки АС = ξ о і СВ = Т = 121,14 м. Точка С буде початком колової кривої, а точка В- вершиною її кута повороту.

У точці В будують кут повороту рівний j’, отримавши таким чином напрямок другої дотичної і, діючи аналогічним чином, отримують положення точок С’, А’ і ККК, симетричних відповідно точкам С, А і ПКК.

Для контролю продовжують пікетаж по другій дотичній від ВКП до КПК2

ПКК ПК 2 + 36,30

+ do 40,00

----------------------------

ПК 2 + 76,30

+ ξo 20,00

----------------------------

ПКК ПК 2 + 96,30

+1\2K 1 + 20,55

СК ПК 4 + 16,85

+ 1\2 К 1 + 20.55

-----------------------------

ККК ПК 5 + 37.40

+ ξ o 20,00

-----------------------------

ПК 5 + 57,40

+ do 40,00

------------------------------

КК ПК 5 + 97,40

Знайдене значення пікетажної назви КК повинне співпадати в границях точності вираховувань зі знайденим раніше за сумованими елементами.

Детальне розпланування кривих ведуть через 20 м при R≥500 м і через 10 м при R≤500 м.

Підготовку даних для детального розпланування на участку кругової кривої можна вести за допомогою тих же формул, які використовувались для виносу пікетів і формул (1.19) для перехідних кривих. Аналогічні значення прямокутних координат вираховують за формулами:

 

x = k (1 – k⁴ / (40R²L²) + k⁸ / (3456R⁴L⁴) (1.37)

y = k³ / 6RL (1 – k⁴ / (56R²L²) + k⁸ / (7040R⁴L⁴) (1.38)

 

Відмінність в обчисленнях і побудові точок полягає тільки в тому, що відстані k не вираховуються, а приймаються рівними 10,20 і т.д. метрам при R‹ 500 м або 20, 40, 60 …. і т.д. в іншому випадку.

Підготуємо дані для детального розпланування до нашого прикладу. Оскільки крива складається з двох симетричних гілок від ППК1 до СКК і від КПК2 до СКК, то розпланування обидвох гілок ведеться аналогічно, тільки в першому випадку від ППК1, а в другому – від КПК2.

 

Таблиця 1.5

		k	k-x	y	k
ППК1	ПК2+36.30		0.00	0.02		ПК5+97.40	КПК2
	ПК2+36.30		0.00	0.18		ПК5+77.40
	ПК2+76.30					ПК5+57.40
ПКК	ПК2+96.30		0.00	0.20		ПК5+37.40	ККК
	ПК3+16.30		0,01	0,80		ПК5+17.40
	ПК3+36.30		0,04	1,80		ПК4+97.40
	ПК3+56.30		0,09	3,20		ПК4+77.40
	ПК3+76.30		0,17	5,00		ПК4+57.40
	ПК3+96.30					ПК4+37.40
СКК	ПК4+16.85					ПК4+16.85	СКК

 

Підготовка даних зведена в таблицю 1.5, в якій записані пікетажні назви головних точок кривої і точок детального розпланування. Підкреслимо ще раз, що значення k-х і у знаходять за аргументами k, L, R для точок, розміщених на перехідних кривих, використовуючи формули (1.37)- (1.38) і за аргументами R і k для точок, розміщених на круговій кривій, використовуючи формули (1,19).

Побудова цих точок на плані аналогічна тому, як ми виносили пікети на криву.

Отриманий план детального розпланування оформляють тушшю

 

---

Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!