Определение положения линии нулевых работ

Линия нулевых работ (ЛНР) разграничивает участки выемки и насыпи на площадке. Строится она по «нулевым точкам», располагаемым на отрезках прямых между точками (вершинами углов) с рабочими отметками разных знаков методами линейной интерполяции графически или аналитически.

Пример фрагментальный таблицы с расчетными формулами определения положений «нулевых точек» приведен в таблице 3.3 (по рисунку 3.2), в которой можно показывать только результаты расчетов.

 

Т а б л и ц а 3.3 – Определение положений «нулевых точек»

Отрезок прямой	Рабочие отметки, м	Расстояние «нулевой точки» от точки с рабочей отметкой
между точ-ками	длиной а, м	мень-шая,	боль-шая,	сумма,	меньшей x =	большей a - x
V - II		0,60	0,90	1,50	0,60 ∙ 100/1,50 = 40	100 – 40 = 60
VI - III		0,10	1,90	2,00

 

Расчет объемов грунтовых тел по вертикальной планировке

Грунтовые тела, ограниченные нитями разбивочной сетки в плане и имеющие высоты «h», называют призмами квадратными или другими, с учетом формы. Призмы, имеющие во всех углах рабочие отметки одного знака, называют однородными, а пересекаемые ЛНР – переходными.

Формула объемов однородных квадратных призм

V = (a²/4)(h₁ + h₂ + h₃ + h₄); (3.10)

где a – размер элементарных площадок в плане, м;

h₁ … h₄ – рабочие отметки в углах призм, м.

Объемы переходных призм рекомендуем определять как сумму объемов треугольных в плане пирамид, на которые призмы разделены [5]. Примеры деления на пирамиды переходных призм даны на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – План площадки I с отметками, ЛНР и линиями построения для определения объемов грунта (размеры указаны в метрах)

 

Объемы пирамид определяют, умножая их площадь в плане (П) на среднюю рабочую отметку (). Оформление вычислений объемов однородной и переходной призм по рисунку 3.2 фрагментально приведено в таблицах 3.4 и 3.5.

Т а б л и ц а 3.4 – Расчет объемов грунта в однородных призмах

Номера призм	Рабочие отметки, м	а2/4, м2	Объемы: (а2/4) Σh, м3
в углах призм	в сумме, Σh
h1	h2	h3	h4	выемки	насыпи
	0,60	1,10	0,10	1,10	2,90		-

 

Т а б л и ц а 3.5 – Расчет объемов грунта в переходных призмах

Шиф-ры час- тей призм (пи- ра- мид)	Пирамиды с из- вестными разме- рами в плане	Площади прочих пирамид, м2, Пп= =Побщ*- -ΣПи	Рабочие отмет- ки по модулю, м	Объемы, м3
пирамид, или	от- дельно по вы- емке и насыпи призмы
разме- ры, м	площади, м2	в углах пирамид	в сум- ме, Σh
а1	b1		общие, ΣПи	h1	h2
	-	-	-			0,60 0,90 0,90 0,90	- 0,40 0,90 -	0,60 1,30 1,80 0,90
* Побщ – площадь основания призмы общая (по выемке и насыпи в сумме). В примере Побщ =10000 м2. Графы 5 и 6 можно исключать, если во всех пирамидах известны размеры «а1» и «b1», например как в призме 3 ().

 

К объемам грунта в призмах необходимо прибавить объемы грунта в откосах, примыкающих к ним по периметру площадки. Объемы тел откосов трех видов определяются по формулам, приведенным в таблице 3.6, а оформление вычислений их с примером по призме № 2 приведено в таблице 3.7.

Общие объемы грунта отражают в таблице 3.8 с примером по площадке I по данным: грунт – суглинок с К_ор = 1,05; фундамент с размерами 8×18×2 м объемом 288 м³; котлован объемом 453 м³.

Последние две колонки таблицы 3.8 («Скорректированные» объемы), для обеспечения абсолютного нулевого баланса, студенты должны заполнить после оформления ведомости баланса земляных масс.

 

Т а б л и ц а 3.6 – Формы тел откосов и формулы их объема

Вид тела откоса	Формула объема
ПИРАМИДА
ПРИЗМАТОИД
ЧЕТВЕРТЬ КОНУСА

 

Т а б л и ц а 3.7 – Объемы грунта в откосах по периметру площадки

Номера	Рабочие	Кру-тиз- на, 1:m0	Дли-на, м, l0	Объемы грунта, м3
отметки,	определяемые по формулам	общие
призм	от- ко-сов	м				на-сы-пи	вы-ем-ки
h1	h2
		0,90 1,90 1,90	1,90 - -	1:1,5 1:1,5 1:1,5	-	85,7	165,5	4,2
	0,10	-	1:1,5		0,01

 

Т а б л и ц а 3.8 – Сводная таблица объемов грунта по вертикальной планировке

Номера призм

Рабочие отметки, м

Геометрические объемы, м3

Объемы, м3 с учетом Кор =1,05

h1

h2

h3

h4

призм

в откосах

общие

вы-ем-ки

на-сы-пи

вы-ем-ки

на-сы-пи

вы- ем- ки

на-сыпи

об- щие на- сыпи

скорректи- рованные

вы-емки

на-сыпи

…

-0,90 … +0,60

-0,90 … +0,10

+0,60 … +1,10

-0,40 … +1,10

… -

…

… -

- …

… -

…

…

… -

…

Итого

 

Баланс земляных масс

 

На практике, даже очень точными вычислениями, обеспечить нулевой баланс трудно. Условно он считается обеспеченным, если необходимая величина корректировки проектных отметок из-за дисбаланса объёмов м, что согласуется с точностью в отметках, допустимых при приемке земляных работ по СНиП 3.02.01. Величину корректировки нужно определить по формуле

, (4.1)

где и – суммарные объемы выемки и насыпи с учетом К_ор, м³;

F_пл и F_ф – площади, соответственно, площадки и подземных сооружений (фундаментов), м².

Возможный дисбаланс выявляют в ведомости баланса земляных масс (таблица 4.1), согласно которой, по примеру на площадке I (рисунок 3.2), дисбаланс объемов грунта проявился в избытке выемки в количестве 132 м³. При этом величина корректировки проектных отметок составляет:

Δh = (11407 – 11275)/(200∙200 – 8∙18) = +0,0033 м < 0,01 м.

Следовательно, по приведенному примеру пересчета проектных, а также рабочих отметок не требуется. Но для обеспечения абсолютного нулевого баланса половину объема дисбаланса отнимаем из планировочной выемки, а другую половину прибавляем к планировочной насыпи. Объемы корректировки распределяют пропорционально площадям по призмам с достаточной степенью точности до 3…10 м³.

 

Т а б л и ц а 4.1 – Ведомость баланса земляных масс (объемов)

Характер земляных работ	Объемы грунта, м3
геометрические	с учетом Кор=1,05
выемки	насыпи	выемки	насыпи
1 Вертикальная планировка: - до корректировки объемов - после корректировки объемов
2 Разработка котлованов
3 Засыпка пазух		165*
Итого, до корректировки
Избыток грунта (дисбаланс) Корректировка объемов			-66	+66
Баланс после корректировки
*Объем засыпки пазух – это разность объемов котлованов и фундаментов.

 

В рассматриваемом примере из выемки призмы № 1, площадь которой составляет примерно половину площади всей выемки, отнимаем половину из запланированного корректировочного объема – 33 м³ (3905 – – 33 = 3872), а остальные 33 м³ – из призм номеров 2 и 3. Насыпная часть призмы № 1 составляет примерно 6 % площади всей насыпи, поэтому к объему насыпи – 229 м³ прибавляем лишь 2 м³ (229 + 2 = 231). По тем же принципам к призме номер 4 прибавляем около половины корректировочного объема. Обведенные рамками объемы (скорректированные) следует использовать в дальнейших расчетах (см. таблицы 3.8 и 4.1).