Что такое линия нулевых работ
Эта отметка, как и заданная в качестве исходных данных, находится на пересечении центральных осей площадки. Так как площадка, как правило, должна иметь уклон, ее плоскость отличается от горизонтальной плоскости с отметкой Н0 и получается путем поворота площадки относительно центра на величину проектного уклона.
; ; ;
С учетом проектного уклона красные отметки в вершинах будут определяться по формуле:
, (2.4)
где Нкр — красная отметка данной вершины квадрата, м; ix — проектный уклон в направлении оси х; iy — проектный уклон в направлении оси у; Lx — расстояние от центральной оси до рассматриваемой вершины по направлению горизонтальной оси, м; Ly — расстояние от центральной оси до рассматриваемой вершины по вертикали, м.
Отметка верхнего правого угла квадрата 3:
2.2.3 Рабочие отметки
Рабочие отметки в углах квадратов определяют как разность между красной и черной отметкой:
, (2.5)
Знак «+» означает необходимость подсыпки грунта в этой вершине (насыпь), а знак «-» показывает, что в этой точке необходимо сделать срезку грунта (выемка). Схема определения рабочих отметок приведена на рис.2.2.
Рис.2.2. Схема определения рабочих отметок
2.2.4 Построение линии нулевых работ
Линия нулевых работ (ЛНР) является границей между насыпью и выемкой на площадке и проходит через точки, в которых рабочие отметки равны 0.
Часть квадратов на площадке имеет рабочие отметки с одинаковыми знаками и их принято называть «чистыми» или одноименными, т. е. они целиком находятся в пределах выемки или насыпи. Если же в углах квадратов рабочие отметки имеют разные знаки, то это означает, что одна часть квадрата принадлежит выемке, а другая насыпи. Именно через такие «переходные» квадраты проходит линия нулевых работ. Для определения положения нулевой линии вычисляют расстояние от вершин квадрата до нулевой точки на сторонах переходных квадратов с разными знаками рабочих отметок по геометрическим соображениям.
, (2.6)
где a–сторона квадрата, м;h1 иh2 – рабочие отметки в углах переходных квадратов, м.
Соединяя нулевые точки, проводим на площадке хорошо видимую нулевую линию.
Расстояние от вершины квадрата до нулевой точки
Аналогично определяется положение нулевой точки на других сторонах квадрата.
2.3 Определение объемов земляных работ на площадке
Объемы земляных работ по планировке площадки подсчитываются методом квадратных призм последовательно для каждого квадрата путем умножения площади квадрата на среднюю высоту.
Рис.2.3. Схемы геометрических фигур для подсчета объёмов насыпей и выемок
Объем четырехгранной призмы в одноименных квадратах (рис. 2.3,а)
. (2.7)
В пределах переходных квадратов объемы считаются отдельно для насыпи и выемки в зависимости от того, как нулевая линия делит этот квадрат на две фигуры.
Если квадрат разбивается на две трапеции (рис.2.3, б)
; . (2.8)
Для квадрата, в котором нулевой линией отсекается треугольник и пятиугольник (рис. в), объем определяют также умножением площади основания на среднее значение высоты, которое учитывает наличие двух нулевых точек в вершинах основания.
; (2.9)
Дополнительные объемы земляных масс, связанные с устройством откосов, определяются с учетом принятого коэффициента заложения откоса m и полученные значения прибавляются к основным объемам тех квадратов, к которым относятся эти откосы. Элементы откосов в виде геометрических фигур располагаются по периметру площадки и представляют собой (рис.2.3, г):
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Проектирование технологии производства земляных работ. Определение натурных, проектных и рабочих отметок. Определение положения линии нулевых работ
Страницы работы
Фрагмент текста работы
расстояния от точки с заданной проектной отметкой соответственно по горизонтали и вертикали ;
УГ, УВ – уклоны площадки в горизонтальном и вертикальном направлении со своим знаком.
2.3 Расчет рабочих отметок
Рабочие отметки определяются как разность между проектными и натурными отметками. При этом рабочим отметкам в зоне выемки присваивается знак минус, а в зоне насыпи – плюс.
2.4 Построение линии нулевых работ
На плане площадки строится линия нулевых работ (ЛНР). Наиболее простой способ определения ЛНР – графический. Для этого на сторонах квадратов. Где рабочие отметки имеют разные знаки, откладываются в противоположные направления значения в масштабе рабочих отметок. Полученные точки соединяются прямой линией, которая пересечет сторону квадрата
Место пересечения и будет точкой ЛНР. Если, соединить последовательно все точки, то получится линия нулевых работ.
3. Определение заложения откосов
По вычисленным рабочим отметкам и линии нулевых работ на плане площадки по периметру определяется положение линии постоянных откосов. Заложение откосов (горизонтальная проекция) рассчитывается по формуле:
hij – рабочие отметки вершин квадратов, расположенные по периметру.
После соединения соответствующих точек против каждой вершины квадрата получится контур строительной площадки по верху откосов.
4. Подсчет объемов выемки и насыпи, баланс земляных масс
Определение положения линии нулевых работ
Исходные данные для технологического проектирования
Студент получает задание на технологическое проектирование, в котором указаны размеры строительной площадки, наименование грунта, размеры и местоположение здания, схема размещения фундамента здания в котловане, глубина котлована, высота фундаментной плиты, высота бетонной подготовки, материал и высота подсыпки, расстояние до карьера.
После ознакомления с заданием студент вычерчивает план строительной площадки с разбивкой на квадраты со сторонами 100х100 м на миллиметровой бумаге формата А3 в масштабе 1:2000.
Также требуется показать положение котлована на строительной площадке.
Определение положения линии нулевых работ
На плане строительной площадки в вершинах квадратов указываются рабочие отметки (см. рис.1)
Рисунок 1. План строительной площадки с рабочими отметками.
Рабочие отметки принято указывать следующим образом:
Чёрные отметки являются отметками естественной поверхности земли, а красные отметки – это отметки проектной плоскости. Рабочие отметки находятся по формуле:
Рабочие отметки с отрицательным знаком показывают зоны выемки (АКТИВ), а рабочие отметки с положительным знаком показывают зоны насыпи (ПАССИВ). Линия нулевых работ появляется в местах пересечения проектной плоскости с естественной поверхностью грунта.
Исходя из подобия треугольников ∆А и ∆В, можно составить уравнение:
Расчёты проводятся каждый раз, когда рабочие отметки в вершинах квадратов строительной сетки меняют знак. Линия нулевых работ наносится на план строительной площадки (см. рис.2).
Рисунок 2. План строительной площадки с рабочими отметками и линией нулевых работ, разделяющей зону выемки и зону насыпи.
3. Определение объёмов работ по вертикальной планировке
На плане строительной площадки следует указать номера фигур (см.рис.3). По имеющимся фигурам производится расчёт объёмов грунта. Результаты вычислений заносятся в ведомость (таблица 1).
Рисунок 3. Номера фигур строительной площадки.
Расчёт ведётся по методу четырёхгранных призм:
где: V – объём грунта выемки или насыпи в естественном залегании, м 3 ;
· В квадратах, где выемка переходит в насыпь, объем вычисляется отдельно для участков насыпи и выемки:
где:
Vв (н) – объём грунта выемки или объём насыпи в естественном залегании, м 3 ;
∑h — сумма абсолютных значений всех рабочих отметок по углам квадрата.
Суммарный объём грунта в откосах выемки (насыпи), расположенных по периметру площадки, рассчитывается по формуле:
∑Vв (н) – суммарный объём грунта в откосах выемки (насыпи), м 3 ;
∑hв(н) – сумма всех рабочих отметок по периметру выемки (насыпи), м;
n – количество отметок;
∑ lв(н) – длина основания всех откосов выемки (насыпи), м;
m – величина заложения откосов для данного грунта (см. приложение 3)
Общий объём выемки (насыпи) определяют как сумму частных объёмов призм и их частей, лежащих в пределах участка выемки (насыпи).
Баланс земляных масс
Таблица 1 | ||||||||
АКТИВ (выемка) | ПАССИВ (насыпь) | |||||||
№ ф. | F, м 2 | hср, м | Vг, м 3 | № ф. | F, м 2 | hср, м | Vг, м 3 | Vн, м 3 |
(расчёт по формуле) | (расчёт по формуле) | (расчёт по формуле) | (расчёт по формуле) | |||||
Σ | Σ | Σ | Σ | Σ |
По балансу земляных масс определяется количество грунта, которое необходимо вывозить или дополнительно привозить на стройплощадку.
При расчёте объёма грунта в котловане требуется учитывать его расположение на строительной площадке.
Рисунок 4. Варианты расположения котлована.
Вариант 1. Если котлован расположен в пределах планировочной выемки, сначала производятся работы по вертикальной планировке строительной площадки, затем от отметки проектной плоскости отрывается грунт из котлована. Фактическая глубина котлована будет равна глубине котлована, указанной в задании.
Вариант 2. Если котлован пересечён линией нулевых работ, надо определить среднее арифметическое значение рабочих отметок по углам котлована. Знак преобладающих рабочих отметок покажет, куда относить котлован: к выемке или к насыпи.
Вариант 3. Если котлован расположен в пределах планировочной насыпи, то грунт из котлована будет отрываться от естественной поверхности. В этом случае фактическая глубина котлована рассчитывается как разность глубины котлована по заданию и рабочей отметки планировки для центра котлована.
Приложение 2
Показатели разрыхления грунтов и пород
Наименование грунта | Первоначальное увеличение объёма грунта, % | Остаточное разрыхление грунта, % |
Глина ломовая | 28 – 32 | 6 – 9 |
Глина мягкая жирная | 24 – 30 | 4 – 7 |
Глина сланцевая | 28 – 32 | 6 – 9 |
Песок | 10 – 15 | 2 – 5 |
Суглинок лёгкий и лессовидный | 18 – 24 | 3 – 6 |
Суглинок тяжёлый | 24 – 30 | 5 – 8 |
Супесь | 12 – 17 | 3 – 5 |
Растительный грунт | 20 – 25 | 3 – 4 |
Пп.р. – показатель первоначального увеличения объёма грунта, %
По.р. – показатель остаточного разрыхления грунта, %
Приложение 3
Объем котлованов и траншей с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, следует определять при глубине выемки и крутизне откосов по таблице 1-10 ГЭСН-2001-01.
Построение линии нулевых работ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ
КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Пояснительная записка
К курсовому проекту на тему:
ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ И ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЯ
1. Вертикальная планировка строительной площадки
Вертикальная планировка— комплекс мероприятий, направленных на преобразование рельефа местности в технических и композиционных целях. Предполагает: организацию поверхностного стока с территории, сохранение ценной существующей растительности и почвенного покрова, устройства террас, подпорных стенок, насыпку оврагов, рытье выемок под водоемы и т.д. Также вертикальная планировка выполняется для планового и высотного обоснования.
В данном курсовом проекте вертикальная планировка строительной площадки выполняется для выравнивания территории с заданным уклоном после производства подготовительных работ (расчистки территории и срезки растительного слоя) и предшествует работам по подготовке и освоению площадки под котлован.
Построение линии нулевых работ
Линия нулевых работ находиться путем последовательного соединения прямыми точек нулевых работ, которые располагаются на каждой стороне квадрата строительной сетки между его вершинами, имеющими рабочие отметки противоположных знаков.
Положительными рабочими отметками являются насыпи, а отрицательными – выемки. Положение точек нулевых работ определяется графически. Для этого вычерчиваем в любом масштабе план схему строительной площадки, на вершины квадратов наносим рабочие отметки, которые представляют собой разность между отметками планировки (красными) и фактическими отметками земли в данной точке (чёрными), после чего отмечаем квадраты и их стороны, в которых рабочие отметки вершин имеют противоположные знаки. Затем в вершинах этих квадратов перпендикулярно сторонам, на которых определяются точки нулевых работ, откладываем отрезки прямой, равные рабочим отметкам. Полученная точка пересечения и является точкой нулевых работ, а расстояние от этой точки до любой из вершин квадрата находим графически (путем измерения) или аналитически, из подобия треугольников:
, откуда ,
где Х – расстояние от вершины квадрата с положительной рабочей
отметкой до точки нулевых работ, м;
hB и hН – абсолютное значение рабочих отметок вершин квадратов выемки
и насыпи соответственно.
Соединив точки нулевых работ, получаем линию нулевых работ, разделяющую насыпь и выемку. Линия нулевых работ (ЛНР) указывает границу между выемкой и насыпью, соединяет точки нулевых работ (точки с рабочими отметками, равными 0).
Полученная линия нулевых работ на заданной строительной площадке приведена на рис.2.
1.2. Расчет объемов планировочных работ.
Определяем в полученных фигурах объемы грунта соответственно выемки и насыпи. Используем метод четырехгранных призм. Объемы переработки грунта в выемках и насыпях при вертикальной планировке находим как сумму произведений площадки каждой из фигур строительной сетки Fi на среднюю рабочую отметку в этой фигуре hсрi т.е. :
где Vi- геометрический объем переработки грунта в каждой из фигур строительной сетки.
n – общее количество вершин в этой фигуре.
Расчеты объемов переработки грунта производиться в табличной форме.
При подсчете потребности грунта для насыпи, следует помнить, что укладываться будет уже разрыхленный грунт, его потребуется меньше рассчитанного на Кор.
Vгрi- потребность в грунте для устройство насыпи в каждой из фигур, определяется умножением геометрического объема насыпи на коэффициент остаточного разрыхления : Vгрi= Vi*Кор
Кор- коэффициент остаточного разрыхления Кор= 100/(100+Пор) 1=1.27
Ппр- показатель первоначального разрыхления (для глина 24-30%)
Как вариант для уменьшения дополнительных затрат на привозку недостающего грунта обеспечивают нулевой баланс земляных масс, это возможно при уменьшении заданной планировочной отметки строительной площадки на величину ∆h, определяемой по формуле:
1.4. Расчет средней дальности перемещений грунта из планировочной выемки в планировочную насыпь, и выбор технических средств для осуществления этого перемещения.
Разработка и перемещение грунта при вертикальной планировке строительной площадки выполняются механизированным способом- с использованием землеройно-транспортных машин: бульдозеров, скреперов и гейзеров. Выбор этих машин производим по средней дальности перемещений грунта, которую определяем по методу статических моментов. Для этого стороны планируемой площадки принимаем за оси абсцисс и ординат прямоугольной системы координат. Затем относительно этой системы координат находим координаты Хi и Yi геометрических центров фигур выемки и насыпи в каждом квадрате строительной площадки(рис.3).
Статические моменты объемов грунтовых масс относительно той или иной оси получаем путем умножения объемов переработки грунта в каждом из фигур квадрата (значения Vi и Vгрi) на соответствующие координаты Хi и Yi (за исключением квадрата 1/3 части квадрата 5 и 15, в которые будет укладываться привозной грунт). Затем находим суммарные статические моменты ∑ (Vi*Хi ) и ∑ (Vi*Yi) и суммарный объем грунтовых масс ∑ Vi отдельно для выемки и для насыпи. Все эти расчеты выполняем в табличной форме с округлением полученных значений до целого числа (таблица2).
Координаты приведенных геометрических центров выемки (Xпв и Yпв) и насыпи (Xпн и Yпн) рассчитываем как частные от деления суммы соответствующих статических моментов на суммарные объемы грунта в выемке и насыпи, т.е. :
Xпв= ∑ (Vi*Хi)в/∑ (Vi) в=1087096 /15170=72м;
Yпв =∑ (Vi*Yi)в/∑ (Vi) в=2512771/15170=166м;
Xпн= ∑ (Vi*Хi)н/∑ (Vi) н=5833662 /15170=385м;
Yпн=∑ (Vi*Yi)н/∑ (Vi) н=2409412/15170=159м;
Среднюю дальность перемещения грунта из планировочной выемки в планировочную насыпь находим (с округлением до целого числа) по формуле:
Lср=√(( Xпв- Xпн) ²+ (Yпв- Yпн) ²)
Lср=√((72-385) ²+ (166-159) ²)=√97969+49=313м
При дальности перемещения грунта Lср=313мсогласно рекомендациям по использованию землеройно-транспортных машин, для выполнения вертикальной планировки строительной площадки принимаем скрепер прицепной с вместимостью ковша до 6 м³.
Построение линии нулевых работ
3. Построение линии нулевых работ
При проектировании вертикальной планировки методом проектных горизонталей объем земляных работ подсчитывают, предварительно выполняя картограмму земляных работ. Для этого на подоснову плана вертикальной планировки наносят координатную сетку со сторонами квадратов 40 х 40 м. В каждом квадрате по его углам интерполяцией устанавливаются черные (естественного рельефа) и красные (проектные) отметки, а также рабочие отметки, то есть высоты насыпей и глубины выемок. Рабочие отметки представляют собой разность между красными и черными отметками. Границы насыпей и выемок определяются вычислением нулевых точек, расположенных между положительными и отрицательными отметками. При наличии в квадрате выемок и насыпей площадь квадрата разделяется по линии нулевых работ.
Определение положения нулевой точки производится путем интерполяции по отметкам стороны квадрата:
, где
H1, H2 – рабочие отметки насыпи и выемки в углах квадрата;
l – расстояние между отметками.
План с нанесенными на нем квадратами, отметками и границами насыпей и выемок называют картограммой земляных работ.
4. Подсчеты объемов земляных работ
Объем перемещаемых масс грунта является одним из основных показателей, определяющих достоинство вертикальной планировки. После определения линии нулевых работ определяем конфигурацию земляного тела срезанного или насыпанного. В основании этого земляного тела могут лежать квадраты, трапеции, треугольники или пятиугольники. Определение объема насыпей и выемок производится по каждому квадрату в отдельности и раздельно для насыпи и выемки по формуле:
, где
h – высота насыпи или глубина выемки по углам квадрата, то есть рабочие отметки вертикальной планировки;
n – число точек в квадрате, включая нулевые точки;
F – площадь фигуры в основании.
При подсчете объема земляных работ в квадрате число точек квадрата и трапеции равно 4, а для треугольника – 3. Нулевые точки принимаются в расчете со значением, равным нулю.
Результаты подсчета земляных работ по квадратам сводятся в ведомость земляных работ.
Ведомость подсчета объемов земляных работ
С учетом коэффициента разрыхления:
Объем насыпи составит –
где 1,5 – остаточный коэффициент разрыхления грунта.
Объем выемки составит
После этого определяем объемы излишков грунта от строительства зданий, дорог и подземных коммуникаций. Для определения излишков грунта в 9-ти этажных жилых домах:
где ρ – коэффициент разрыхления грунта равный 1,5; F – площадь, занимаемая зданием; H – глубина заложения ростверка = 0,6, V = (1+1,5/100)* 2534,4* 0,6 = 1543,45 м 3 1
Для определения излишков грунта в 5-ти этажных жилых домах:
Для определения излишков грунта из под школы, детских садов и общественного центра, используем следующую формулу:.
Под двумя зданиями общественного центра и частично под зданием школы устраиваем подвал, глубиной 4 м, который можно использовать в качестве бомбоубежища. Находим излишки грунта:
Vобщ.ц. = (1+1,5 /100)*1200*4 = 4872м 3
Vшкола = (1+1,5 /100)*234*4 = 950,04м 3
Для дорожных работ на участках в выемке:
V = (1+ ρ/100)*Σ b*l*h, где
b – ширина проезда = 5,5;
l – протяженность проездов;
h – величина дорожной одежды.
V = (1+1,5/100)*3654,5*5,5*0,2= 4080,2м 3
Для подземных коммуникаций:
V = (1+ ρ/100)*Σ (S1 *lc +S2*Hk*П), где
S1 – площадь сечения трубопровода;
S2 – площадь смотрового колодца в плане;
l – протяженность трубопровода;
Hк– высота колодца = 1,4,
V = (1+1,5/100)* (0,5*3654,5 + 0,8*1,4*93)=1960,38.
5. Баланс земляных масс
Наименование работ | ||
насыпь | выемка | |
По картограмме земляных работ | 24772,82 | 9216,58 |
Из котлованов под фундаменты зданий | — | 15478,65 |
Из траншей под коммуникации | — | 1960,38 |
Из корыта дорожных одежд | — | 4080,2 |
Из корыта под стадион | 14,3 | 53,4 |
ИТОГО | 24787,12 | 30789,21 |
Обычно в практике городского строительства излишки грунта перевозят на территории, требующие проведения специальных мероприятий для их освоения – овраги, балки, котловины, заболоченные места и др. Вместе с тем можно избежать дальних перевозок грунта, размещая его вблизи от места выемки. Данные земляные массы можно использовать при благоустройстве и озеленении территории микрорайона и микрорайонного парка. Для обогащения облика озеленяемой территории следует использовать рельеф местности, подчеркивая самые незначительные повышения и понижения местности или создавая искусственные насыпи на ровных площадях, устройством террас, откосов разной высоты и уклонов, подпорных стеной, цветочных горок, которые можно использовать для усиления отдельных композиционных точек, а также для улучшения функционального использования площадок для отдыха, игр детей и др.
1. Бакутис В.Э. Инженерная подготовка городских территорий. М.: Высш. шк., 1970.
2. Справочник по проектированию инженерной подготовки застраиваемых территорий. Киев: Изд-во «Будивельник»,1960.
3. Барсуков Г.М. Вертикальная планировка жилых территорий. Учебное пособие. Волгоград 2003.
4. СНиП 2.07.01-89. Планировка и застройка городских и сельских поселений / Госстрой России. М., ГУПЦПП, 2001.