Нивелирование поверхности по квадратам

ФГОУ ВПО

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

Землеустроительный факультет

Кафедра геодезии дистанционного зондирования

Специальность 21.03.03 - Геодезия и ДЗ

 

 

Нивелирование поверхности по квадратам

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель: ст. 12 группы Сергиенко А. С.

Руководитель: Курячая Е. А.

 

Омск-2014

Введение.

Нивелирование поверхности - это вид геодезической съемки, который производят для создания крупномасштабных топографических планов. Топографические планы на основе нивелирования поверхности по квадратам широко применяются в строительстве для вертикальной планировки строительных площадок, промышленных площадках горных предприятий, участков открытых горных работ, для проектирования осушительных и оросительных систем и т.д.

В зависимости от характера рельефа и ситуации местности, а также от площади нивелируемой поверхности применяют различные способы нивелирования: по квадратам, параллельных линий, магистралей (полигонов) и другие. Наибольшее распространение получил способ нивелирования по квадратам. Данный способ применяют при топографической съемке открытых участков местности со спокойным рельефом в крупных масштабах (1:500; 1:5000) с малой (0,1; 0,5 м) высотой сечения рельефа с целью составления проекта вертикальной планировки и подсчета объемов земляных работ.

Вертикальная планировка - это изменение естественного рельефа земли путем срезки, подсыпки, смягчения уклонов и приспособления его для целей строительства. Вертикальная планировка участка подразумевает земляные работы: подсыпка, срез пластов земли, смягчение естественного рельефа земли.

Вертикальная планировка территории выполняется для подготовки территории под всевозможные задачи, от ландшафтного благоустройства парковой зоны с сохранением растительного грунта до сооружения системы отвода ливневых вод и паводков от фундаментов зданий. Какой бы ни был участок земли, независимо от его формы и уклона, вертикальная планировка участка необходима. Решением задачи отвода влаги от фундамента, необходимо обеспечить полноценное снабжение водой зеленые насаждения. И для этого необходимо выполнить работы по вертикальной планировке, чтобы территория имела лучший вид, а гигиеническое состояние грунта было отменным. Чтобы достичь такого результата, необходим проект вертикальной планировки участка, что в свою очередь требует тщательного изучения и исследований территории.

С помощью вертикальной планировки строительного участка можно решить задачу высотной организации рельефа будущего объекта, увязать отметки, расположенные на территории объекта с отметками, принадлежащими прилегающим улицам, проездам и т.д. Если это необходимо, основываясь на вертикальной планировке объекта, в генеральном плане по благоустройству и озеленению участка вносятся необходимые коррективы: например, изменения в направлении тротуаров, конфигурации площадок и т.п. Проект вертикальной планировки может быть разработан в случае, если строительство объекта осложнено нестандартным рельефом или для возведения сооружения, требуются сложные работы по выемке и насыпке грунта.

На практике вертикальная планировка осуществляется следующими методами:

· Метод красных (проектных) горизонталей, что на план в горизонталях, которые характеризуют имеющийся рельеф, наносят новые проектные горизонтали. На первом этапе прорабатывается вертикальная планировка территории (построение ее высотного каркаса) и составляется ее схема. Вторая стадия предполагает детальный проект вертикального решения с наведением новых красных горизонталей. Третья стадия - рабочая, разрабатывается картограмма земляных работ с учетом объемов ввозимого и вывозимого с объекта грунта. Вертикальная планировка таким методом выполняется на основе генерального плана объекта.

· Метод профилей заключается в том, что на существующий план территории наносят сетку, а каждая ее линия определяет направление профиля. В зависимости от желаемой точности подсчета назначают расстояние между смежными профилями. Черные отметки наносят на профили, которые составляются для горизонталей. А по результатам проектирования определяются проектные (красные) отметки на профилях, и получается начертание поверхности будущего рельефа. Недостаток этого метода - отсутствует наглядное изображение проектного рельефа территории, а баланс земляных работ становится известен только по окончании проекта планировки.

· Вертикальная планировка комбинированным методом объединяет два предыдущих. На план наносятся линии профилей, а затем с учетом проектных отметок профилей наносятся проектные диагонали. Такой метод распространен при проектировании улиц и площадей.

Вообще вертикальная планировка и работы по ее проектированию осуществляются на всех стадиях горизонтальной планировки. Вертикальная планировка предполагает такие укрупненные этапы, как оценка рельефа, составление схемы вертикальной планировки, что зависит от сложности и площади рельефа, разработка рабочих чертежей в масштабе, с помощью которых будут проводиться геодезические разбивочные работы.

Вертикальная планировка играет существенную роль при проектировании подземных инженерных сетей, зданий и сооружений. Каким бы ни был участок земли, независимо от уклона и его формы, необходимо осуществлять вертикальную планировку территории.

 

 

Полевые работы.

При спокойном, равнинном рельефе применяется именно нивелирование по квадратам, например на болотах и степных района.  Нивелированная местность разбивается на квадраты, сторона квадратов меняется в зависимости от рельефа, масштаба и цели съемки  от 10 до 200 м.

В начале работ, для разбивки сетки квадратов, строят сначала наружный полигон в виде квадрата или прямоугольника с помощью теодолита и рулетки. Стороны этого прямоугольника разбивают на отрезки, которые равны стороне квадрата, и закрепляют стороны колышками. Затем, с помощью вешки и мерной ленты намечают точки внутри, которые далее служат вершинами квадратов.

Схема квадратов составляется для нивелирования, записи ведутся непосредственно на схеме. Нивелирование всех точек сетки можно выполнить с одной станции нивелира, установленного в середине участка если стороны квадрата незначительной длинны.  Привязку выполняют к существующему реперу. Контроль отсчетов ведётся по двусторонним рейкам.

На плане, составленном по квадратам нивелиром, вычисляется отметка планировки, при помощи которой будут вычисляться рабочие отметки для вершин квадратов. Затем, строиться линия нулевых работ, вычисляются объёмы насыпей и выемок для каждого полного квадрата или другой геометрической фигуры, которая может быть образована сторонами квадратов и линией нулевых работ.  После чего, составляется баланс земляных работ. Строится топографический план местности, по вычисленным отметкам, на котором и выполняется высотная привязка задания.

 

 

 

Камеральные работы.

Камеральную обработку условно можно подразделить на два этапа:

Первый этап или же начальный этап происходит одновременно с полевыми работами. В ходе этого этапа происходит постоянная запись получаемых результатов, составление и сопоставление колонок, графиков, карт и записей.

Второй или окончательный этап происходит уже по завершению всех выше проделанных исследований. Он заключается в составлении полных отсчётов о проведении всех инженерно - геологических работ.

Формулы, применяемые в камеральной обработке:

1. Для определения высоты станции:

ГПст = HRp + ai

2. Для определения высоты точки:

Hi = ГПст - ai

3. Для аналитического интерполирования:

S = d* (|Hi+1 – Hi|) / (h1 – h2)

 

 

 

 

 

 

Составление плана.

На бумаге форматом А3 строят сеть квадратов (30 штук) в масштабе 1:500 (в 1 сантиметре – 5 метров) со сторонами 20 м.  После переносят отметки вершин из журнала нивелирования, наносят ситуацию и проводят горизонтали, определяя их положения двумя способами интерполировании, подписывая только их целые значения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение инженерных задач.

Задача № 1. Определить высоту точек А, В.

НА = 146,25 м.

НВ = Нв – (Вb/ab + hсеч) = 145,15 м. или

НВ = На + (Вb/ab + hсеч) = 145,31м.

Ответ. НА = 146,25 м.

            НВ = 145,15м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 2. Построить профиль АВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 3. Построить график уклонов высоты сечения рельефа.

i = h/d.                              

1:500                              

h=0,25

i	0.01	0.02	0.03	0.04	0.05	0.06	0.07	0.08	0.09	0.1
d (м)	25.0	12.5	8.3	6.25	5	4.2	3.57	3.125	2.77	2.5
d (cм)	5	2,5	1,7	1,25	1	0,832	0,714	0,625	0,55	0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 4. Измерить значение уклона и сравнить его с аналитическим уклоном по линии АВ.

i пр. %	i аналит. %	|i пр. - i аналит.|
0.050	0.050	0.00
0.045	0.055	0.01
0.039	0.040	0.001
-	0.00	-
0.065	0.062	0.003
0.048	0.055	0.013
-	0.00	-
-	0.125	-
-	0.375	-
-	0.00	-
-	0.00	-
0.042	0.050	0.008
-	0.040	-

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 5.Запроектировать линию с заданным уклоном.

Выбранный уклон – 0.05 %

Смотри план. Линия СD.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача № 6. Выполнить вертикальную планировку участка местности.

Номер	Площадь (м2)	hср.раб.	Объём (м3)
			Насыпь	Выемка
1	147	-0,085	-	12,50
2	253	0,145	36,69	-
3	81,9	0,14	11,4	-
4	283	-0,078	-	21,95
5	37,8	0,06	2,27	-
6	139	0,205	28,50	-
7	261	-0,133	-	34
8	479,6	-0,25	-	94,9
9	20,4	0,066	1,35	-
10	363,8	-0,073	-	26,68
11	36,2	0,132	4,78	-
12	350,3	0,124	43,44	-
13	49,7	-0,03	-	1,49