Что такое картограмма земляных работ

Составление картограммы земляных работ

Картограмма земляных работ является графическим документом вертикальной планировки.

На сторонах квадратов с рабочими отметками противоположных знаков располагаются точки нулевых работ и делят сторону квадрата на части, пропорциональные модулям рабочих отметок. Положения точек нулевых работ на сторонах квадратов определяют аналитически по формулам:

— рабочая, проектная, фактическая отметка точки соответственно;

— линия нулевых работ;

— разбивка на элементарные фигуры для вычисления объемов земляных работ;

— насыпь;

Рис. 3. Картограмма земляных работ для горизонтальной площадки.

В числителе формулы стоит рабочая отметка той вершины, от которой определяется расстояние. Вычисления контролируют равенством:

Например, для стороны Г2 – Г3:

Контроль: 14,4+5,6=20,0 м.

Положение точек нулевых работ можно также определить путем графических построений, выполняемых на сторонах сетки квадратов. Для этого рабочие отметки откладывают на перпендикулярах к сторонам квадратов в одном и том же произвольном масштабе. Длины отрезков х₁ и х₂ получают с точностью масштаба плана (рис.4).

Рис. 4. Графический способ определения положения точек нулевых работ.

3.2.4. Вычисление объемов земляных работ

Объемы земляных работ рассчитывают на основании рабочих отметок вершин квадратов раздельно по выемке и насыпи. В зависимости от характера рельефа местности и требуемой точности подсчет объемов производят способами среднего арифметического, призм, параллельных сечений и др. В данной работе для определения объемов земляных работ используется метод четырехгранных и трехгранных призм.

Нумеруют элементарные фигуры (треугольники, квадраты, трапеции), полученные в результате сечения площадки линией нулевых работ и сеткой квадратов и вычисляют площадь каждой элементарной фигуры. Если основанием фигуры является пятиугольник, то его разбивают на треугольник и трапецию, площади которых вычисляется по соответствующим формулам.

Объем земляных работ равен объему фигуры, в основании которой лежит фигура с одинаковыми по знаку рабочими отметками (либо квадрат, либо треугольник, либо трапеция):

где r ср – высота объемной фигуры, равная среднему арифметическому из рабочих отметок, находящихся в вершинах соответствующей положительной или отрицательной площадки площади S.

Объем земляной призмы, основанием которой является четырехугольник, вычисляют по формуле:

, (10)

Например, для фигуры № 2 (рис.3) вычислим площадь трапеции, среднюю рабочую отметку и объем призмы:

Аналогичным образом вычисляется объем трехгранной призмы по формуле:

(11).

Определить площадь пятиугольника можно также как разность площадей квадрата и отсченного прямоугольного треугольника, а объем пятигранной призмы по формуле (9).

Результаты вычисления объемов выемки и насыпи приводятся в табл. 1.

После подсчетов объемов для отдельных квадратов вычисляют общий объем насыпи и выемки. Выполняют контроль правильности вычислений площадей. Сумма площадей всех фигур должна равняться общей площади участка.

Выполняют оценку качества проекта по относительной погрешности (в процентах) баланса земляных работ по формуле:

, (12)

где – суммарные объемы насыпи и выемки. Разница в объемах насыпи и выемки допустима до 3-5 %.

Например, для приведенного примера:

На практике при расчетах предусматривают также увеличение объема разрыхленного грунта, который из зоны выемки перемещен на участки насыпи, не претерпев первоначального уплотнения.

Если на территории планируемого участка предусмотрено строительство сооружения, то необходимо дополнительно учесть объемы грунта, вынимаемого из котлованов. При этом объемы выемок будут превышать объемы насыпи. Чтобы восстановить баланс земляных масс, находят поправку к исходной проектной отметке по формуле:

, (13)

где ΔV – объем земляных масс, вынимаемых из котлована, S_общ. – площадь участка планировочных работ.

Задание № 2

Условие: Выполнить проектирование горизонтальной площадки с соблюдением баланса земляных работ. Размер строительной площадки и стороны квадрата сетки выдаются преподавателем. Отметки поверхности земли определить по топографическому плану методом интерполяции. Графические материалы проекта вертикальной планировки составить в масштабе 1:500. Высоту сечения рельефа принять равной 0,5 м.

Последовательность выполнения задания:

1. Запроектировать на топографическом плане строительную площадку и разбить ее на квадраты.

2. Определить фактические отметки вершин квадратов сетки и характерных точек местности методом интерполяции.

3. Выполнить выкопировку фрагмента топографического плана на заданный участок при сохранении масштаба либо составить план участка в заданном масштабе.

4. Вычислить проектную отметку горизонтальной площадки и рабочие отметки вершин квадратов.

5. Составить картограмму земляных работ.

6. Вычислить объемы земляных работ и сверить баланс.

Источник

Что такое картограмма земляных работ

Подсчет объемов земляных работ выполняется в процессе проектирования и при производстве работ.

Земляное сооружение — выемку или насыпь — можно представить в виде геометрического тела, объем которого подсчитывается по известным правилам геометрии. Формулы для подсчета характерных земляных сооружений приводятся в справочниках по земляным работам. При обсчете объема земляного сооружения сложной конфигурации прибегают к его членению на простые геометрические фигуры и суммированию их объемов, либо пользуются приближенными методами подсчетов.

В практике промышленного и гражданского строительства приходится главным образом рассчитывать объемы линейно-протяженных сооружений (траншей), котлованов и работ по вертикальной планировке площадок. Для определения объемов каждого вида земляных работ существуют различные методы и расчетные формулы. Целесообразность метода расчета выбирается в каждом конкретном случае с учетом рельефа местности, размеров, конфигурации и других особенностей сооружений, способов производства работ, а также исходя из требуемой точности подсчетов.

При производстве и подсчете объемов работ отметки поверхности имеют следующие наименования:

* красная — проектная отметка, под которую необходимо спланировать площадку или земляное сооружение;
* черная — фактическая отметка поверхности земли до начала производства работ;
* рабочая — это разность между красной отметкой (проектной) и отметкой поверхности земли, рабочие отметки определяют глубину выемки или насыпи.

Основными исходными документами для подсчета объемов земляных работ служат продольные и поперечные профили сооружений, расположение отдельных фундаментов и зданий на плане с горизонталями.

Подсчитывая объемы земляных работ при прорывке траншей и котлованов, необходимо правильно определить их размеры. Подсчет объемов сводится к определению объемов различных геометрических фигур, определяющих форму того или иного земляного сооружения. При этом делается допущение, что объем земли ограничен плоскостями и отдельные неровности действительной поверхности грунта не влияют значительно на расчетный объем.

Объем протяженных земляных сооружений подсчитывается приближенным методом поперечных профилей, основанном на делении сооружения в характерных точках перелома продольного профиля или на пикетах вертикальными плоскостями на призматоиды. По площади поперечных сечений и расстоянию между ними определяются частные объемы каждого призматоида, которые затем суммируются. Для облегчения подсчетов существуют пособия, справочники, таблицы, номограммы.

Объем котлована с прямоугольными основаниями, имеющего откосы со всех четырёх сторон, определяется, например, по преобразованной формуле:

V = (Н/6) (ab + cd + (а + с)(b + d))

где Н — глубина котлована; а и b — соответственно ширина и длина котлована по дну; с и d — то же, поверху.

При производстве подсчетов объемов земляных работ при отрывке траншей и котлованов необходимо правильно определить их размеры в зависимости от условий производства работ. При разработке траншей под ленточные фундаменты ширина дна траншеи принимается равной ширине подошвы фундамента плюс 0,2 м с каждой стороны для устройства песчаной или бетонной подготовки. Если разработка траншеи ведется с креплением, то для его установки необходимо ширину по дну увеличить на 0,1 м при глубине до 2 м и на 0,2 м — при глубине до 3 м. Для устройства шпунтового ограждения уширение составляет уже 0,4 м при глубине до 3 м с добавлением по 0,2 м на каждый метр глубины свыше 3 м. При необходимости устройства вертикальной гидроизоляции фундаментов и стен подвалов для удобства работ необходимо также уширить выемку.

Ширина траншей по дну для укладки трубопроводов определяется в зависимости от размеров труб и способа их укладки.

При разработке грунта землеройными машинами наименьшая ширина траншей по дну должна соответствовать ширине режущей кромки рабочего органа машины плюс 0,15 м в песчаных и супесчаных грунтах, 0,1 м — в глинистых и суглинках.

Рабочая глубина котлована под фундаменты определяется разницей черной и красной отметок. Для учета характера рельефа местности в практических подсчетах достаточно принять усредненную черную отметку, равную средней арифметической нескольких отметок.

С целью предотвращения нарушения естественной структуры грунта при работе экскаватора предусматривается недобор грунта в пределах от 5 до 20 см. Рабочую высоту насыпи протяженного сооружения задают больше проектной величины с учетом последующей осадки грунта.

Исходным документом для подсчета объемов земляных работ при вертикальной планировке является картограмма земляных масс, представляющая собой план участка, на котором рельеф изображен горизонталями, с нанесенной сеткой квадратов и указанием черных, красных и рабочих отметок вершин квадратов, а также с изображением линии нулевых работ. Картограмма составляется при проектировании генерального плана геодезической службой проектно-изыскательской организации, однако перед началом планировочных работ производственникам часто приходится уточнять ее.

Средняя отметка планировки может быть задана в соответствии с потребностями строительства, но чаще всего она определяется из условия нулевого баланса, т. е. равенства земляных масс выемки и насыпи в пределах планируемой площадки.

Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке на больших площадях может производиться по трехгранным или четырехгранным призмам. Для этого планируемый участок с нанесенными на нем горизонталями разбивают на ряд квадратов, которые затем разделяются диагоналями на прямоугольные треугольники. Сторона квадрата в зависимости от рельефа местности и точности подсчета принимается для пересеченного рельефа 10-50 м, а для спокойного рельефа — до 100 м. В углах каждого квадрата интерполяцией по горизонталям определяются и проставляются черные отметки — отметки от поверхности земли. Рабочие отметки со знаком (+) указывают на необходимость срезки грунта, т. е. на устройство выемки, а отметки со знаком (-) на необходимость устройства насыпи. Треугольники с рабочими отметками одинакового знака называют одноименными, а разных знаков — переходными.

Общий объем земляных работ при планировке площадок определяется как сумма всех частных объемов.

Источник

Как составить картограмму земляных работ

На план необходимо нанести сетку квадратов со стороной 10 м или более, в зависимости от точности. В каждом углу квадрата нужно вписать чёрные (существующие) и красные (проектные) отметки, а также рабочие отметки, представляющие разницу между красными и черными. Очевидно, что углы квадратов могут не совпадать с известными высотными отметками, в этом случае их вычисляют методом интерполяции.

Положительные рабочие отметки означают насыпь и помечаются занком «+», отричательные означают выемку и помечаются знаком «-«. Если на стороне квадрата присутствуют плюсовые и минусовые рабочие отметки, то между ними вычисляют нулевые точки (также интерполяцией). Соединяя эти точки, чертят линию нулевых работ, то есть границу между выемкой и насыпью.

Далее вычисляют объёмы выемки и насыпи для каждого квадрата. Нужно перемножить среднюю рабочую отметку на площадь квадрата. Например, если в углах квадрата получились отметки: 1.10, 1.00, 1.15 и 0.30, а сторона квадрата 25 м, то объем насыпи будет равен: ((1.10 + 1.00 + 1.15 + 0.30)/4)*(25*25)= 555 (м3).

Если квадрат разделён линией нулевых работ, то для вычисления объёма может понадобиться формула площади треугольника или трапеции.

В итоге объёмы выемок и насыпей всех квадратов складывают и получают общий объём насыпей и выемок. Сопоставив эти объёмы, поучают баланс земляных масс.

Источник

Картограмма земляных работ

Объемы земляных работ на объекте являются важным показателем, который определяет качество проекта вертикальной планировки. Подсчет объемов земляных работ необходимо делать, с целью определения стоимости земляных работ, выбора методов и средств производства работ, установления количества грунта для подсыпки или его излишки.

При организации производства работ решают вопрос подвоза грунта, которого не хватает для подсыпки или, наоборот, вывоз излишков. Подвозят грунт обычно из ближайших строительных объектов. Его используют или для засыпки ям, тальвегов, или для устройства горок, брустверов, валов. Излишки грунта при строительстве объектов образуются, обычно, за счет выкопки котлованов под водоемы, здания и сооружения; такие излишки используются с целью создания различных геопластических решений.

При разработке проекта вертикальной планировки объекта озеленения следует стремиться к нулевому балансу земляных работ, с целью сведения транспортных расходов к нулю. При производстве земляных работ рекомендуется использовать землеройно-транспортные машины: бульдозеры, автогрейдеры, скреперы. Земляные работы не должны производиться с какими-либо перегрузочными операциями и использованием автотранспорта.

При проектировании вертикальной планировки методами проектных продольных и поперечных профилей объемы земляных работ определяют как суммы объемов работ отдельно для выемок и отдельно для насыпей, на участках между соседними и поперечными профилями. Степень точности подсчетов зависит от частоты расположения поперечных профилей, которые обычно проектируют во всех переломных точках продольного профиля, а также в интервалах между ними по дорогам, через 20 ми в том числе в местах наибольших и наименьших отметок. Объем работ на каждом участке определяют по формуле:

Таблица4. Ведомость подсчета земляных работ по профилям форма.

Для определения объемов земляных работ в проектах вертикальной планировки, выполненных методом проектных горизонталей, разрабатывают чертежи картограммы работ. Для этого план объекта разбивают на квадраты, т. е. на сетку квадратов, которая соответствует строительной координатной сетке (рис.1). Размер стороны квадрата зависит от сложности территории, ее величины и требуемой точности расчетов; обычно стороны квадрата назначаются 5, 10, 20, 25, 40, 50 м.

В плане объект, по своей конфигурации, может иметь различные очертания, поэтому по границам возможно образование фигур, отличных от квадрата (рис. 1).

Далее в вершинах квадрата нанесенной сетки вписывают существующие отметки справа внизуи проектные отметки справа, вверху, рабочие отметки, как разница между «черными и красными» отметками, вписывается слева, вверху (рис. 1). Между вершинами срабочими отметкамиразных знаков по сторонам квадрата находят нулевые отметки, т. е. места нулевых работ, и затем, соединив их линиями, отделяют участки насыпей от выемок.

Линии нулевых работ показывают границы нулевых работ. Формы земляных тел в объеме насыпи или срезки грунта, что, в пределах квадрата определяют отсутствием или прохождением в пределах квадрата линии нулевых работ. В основании земляного тела может быть треугольник, трапеция, пятиугольник (рис. 1). В основании земляного тела, не пересекаемого линией нулевых работ, лежит квадрат.

Объем земляных работ в квадратах, не пересекающихся нулевой линией полные квадраты, определяются по формуле:

При пересечении линией нулевых работ противоположных сторон квадрата объемы каждой из двух неправильных полупризм определяются по формуле:

для пирамиды с треугольным основанием:

для земляного тела с пятиугольным основанием:

Подсчитаные объемы земляных работ по земляным телам в соответствии с чертежом картограммы записывают в ведомости объемов работ по приведенной ниже форме:

Таблица 2. Ведомость подсчета земляных работ по земляным телам форма.

Ориентировочный подсчет объемов земляных работ на большой по площади территории може быть определен по формуле:

На линейных участках насыпей или выемок, в пределах которых высота или глубина приблизительно постоянные, объем работ определяется по формуле:

При концентрированных работах, например, при выкопке котлованов под объемы или засыпка глубоких ям, объем земляных работ может быть определен, как объем фигуры, приближающейся по геометрической форме к образованной насыпи или выемки параллелепипед, призма, пирамида прямой или усеченный, конус.

При насыпи гор, брустверов, валов кроме случаев гидронамыва структура насыпного грунта нарушается, и объем его увеличивается по сравнению с естественным состоянием. Увеличение объемов при рыхлении почвы, степень разпушивания, следует учитывать непосредственно после его разработки и после оседания, т. е. уплотнения.

Объемы земляных работ в проектах ландшафтных объектов определяются с учетом грунта, вытесняемого фундаментом какого-либо паркового дома павильона, сооружения, грунта из котлована под водоем, грунта под насыпь для устройства горки или вала, грунта, который вытесняется дорожными одеждами, подземными сетями.

Ориентировочные объемы работ определяются по формуле:

для фундаментов зданий:

для котлованов под водоемы:

для конструкций парковых дорог, проездов, площадок:

где, h – толщина дорожной одежды; В – ширина дороги, м; l – длина дороги в зоне выемки, м.

В рамках планируемой территории могут оказаться почвогрунты, которые подлежат замене на другие: например, может возникнуть необходимость удалить слой торфа из участков дороги или какого-либо сооружения или слой растительной земли. В этих случаях к разработке чертежа общей картограммы земляных работ необходимо разработать специальную картограмме в пределах территории, где залегают слои торфа или ценной растительной земли ее плодородного горизонта.

Картограмма земляных работ – рабочий чертёж, составляемый на основе проекта вертикальной планировки. Он служит для определения границ между выемками и насыпями с помощью рабочих отметок вершин сетки квадратов, а также для расчёта объема земляных работ.

Работа выполняется по плану:

1. В качестве исходного материала используется проект вертикальной планировки объекта проектирования.

2. На план накладывается калька и наносится сетка квадратов со сторонами 20м×20м в масштабе 1:500.

3. Методом интерполяции определяются черные отметки в углах квадратов (под линией сетки справа); красные отметки (над линией сетки справа); рабочие отметки (над линией сетки слева).

4. На сторонах квадратов, имеющих смежные рабочие отметки с разными знаками, определяются точки нулевых работ:

Полученное расстояние откладывается от рабочей отметки h₁ в сторону h₂.

4. Вычисленные точки нулевых работ соединяются прямыми линиями – линиями нулевых работ (линии пересечения проектируемой плоскости с плоскостью земли).

5. В каждом квадрате определяется объем выемки и насыпи.

6. Если линия нулевых работ пересекает квадрат, то объем земляных работ определяется через площади полученных фигур. Для нахождения суммы отметок берут отметки по вершинам каждой отдельной фигуры.

Используются следующие формулы:

Для участков с четырёхугольным основанием и двумя рабочими отметками (А):

где h₁ и h₂ – рабочие отметки, S₁ – площадь основания фигуры.

Для участков с треугольным основанием (В):

где h – рабочая отметка, S₂ – площадь основания фигуры.

Рисунок 8. Расчет объемов земляных работ.

Для участков, с квадратным основанием и четырьмя рабочими отметками (В):

Для участков с пятиугольным основанием:

Линия нулевых работ проходит через точки нулевых работ, которые находятся между вершинами квадрата, имеющими рабочие отметки разного знака. Положение точки нулевых работ (рис. 13) находится по формуле:

(10)

Рис. 13. Схема определения положения точки нулевых работ

Объем земляных масс вычисляется отдельно для каждого квадрата. Если рабочие отметки вершин квадрата имеют один знак, то объем определяют по формуле

(11)

Для случая, когда квадрат разделен линией нулевых работ на выемки и насыпи, объем земляных работ вычисляется отдельно для каждой фигуры по формуле

(12)

Поясним это на следующем примере (рис. 14).

Рис. 14. Схема определения объема земляных работ

Находим положение точек нулевых работ (при a = 30 м):

Линия нулевых работ делит квадрат на две трапеции: насыпь (+) и выемка (-). Находим объем земляных масс для каждой из них по формуле (12).

Рис. 15. Форма №6

По результатам работы на кальке в масштабе плана должна быть вычерчена картограмма земляных работ. Результаты расчета объемов земляных работ записываются в ведомость подсчета ОЗР и оформляются в виде пояснительной записки.

Приложения

Приложения содержат информацию о проектируемых малых архитектурных формах (МАФ) и другом оборудовании. Для получения полной информации здесь размещают рисунки, чертежи, сведения о производителе выбранных типовых конструкций и эскизные чертежи общих видов нетиповых МАФ и оборудования. Обязательный перечень проектируемого оборудования должен включать скамьи, урны, детское игровое оборудование. В дополнительный перечень могут быть включены: перголы, трельяжи, фонтаны, беседки и т.д.

Источник