Cálculo del volumen de movimiento de tierras en el terreno
1. Método de cuadrícula: diseño de un sitio web horizontal
Este método es adecuado para áreas con terreno poco ondulado o terreno regular, como se muestra en la Figura 9-12. necesita ser nivelado, con una escala de 1:1000 y un espacio vertical de 0,5 m. Se requiere nivelar el terreno a una cierta elevación de diseño dentro del rango especificado para cumplir con los requisitos de equilibrio de relleno y excavación.
1. Cuadrícula cuadrada
Haz que el área quede plana y tenga forma cuadrada. El tamaño del cuadrado depende de la complejidad del terreno o de los requisitos de tamaño y precisión de la escala del mapa topográfico. Para facilitar el cálculo, la longitud del lado de un cuadrado es generalmente de 10 m, 20 mo 50 m. La elevación del terreno de cada vértice de la cuadrícula se obtiene mediante interpolación de contorno y se marca en la parte superior derecha del punto correspondiente (Figura 9-12). En este ejemplo, se toma un cuadrado con una longitud de lado de 20 m.
Figura 9-12 Cálculo de movimiento de tierras con el método de cuadrícula cuadrada
2 Calcule la elevación de diseño
Suma las elevaciones de los cuatro vértices de cada cuadrado y luego Divide. por 4 para obtener la elevación promedio de cada cuadrado. Luego agregue la elevación promedio de cada cuadrícula y divida por la cantidad de cuadrados para obtener la elevación del diseño. Es decir,
Encuesta de ingeniería de construcción
Donde: hi: la elevación promedio de cada cuadrícula;
n: el número total de cuadrados.
Para facilitar el cálculo, se puede analizar a partir del cálculo de la elevación de diseño que las elevaciones de los puntos de esquina A1, A5, B5, D1 y D4 solo se usan una vez, y las elevaciones de borde puntos A2, A3, A4, B1, C1. Las elevaciones de C4, D2 y D3 se utilizan dos veces en el cálculo y el punto de inflexión es B4.
H0=(∑H esquina+2∑H lado+3∑H curva+4∑centro)/4n (9-15)
Donde: n-el número total de cuadrícula.
Utilice la fórmula (9-15) para calcular la Figura 9-12, la elevación de diseño es 37,82 metros
3. Calcule la altura de relleno y excavación del vértice de la grilla.
Calcule la excavación y la altura de relleno de cada vértice de la cuadrícula en función de la elevación de diseño de los vértices de la cuadrícula y la elevación del terreno.
Altura de desmonte y terraplén = elevación del terreno - alzado de diseño (9-16)
Marque la altura calculada de desmonte y terraplén en la parte inferior derecha del vértice del bloque correspondiente Y use el signo "+" para excavar, complete el signo "-".
4. Describa la línea cero de relleno y excavación
Utilice el método de interpolación para dibujar la línea de contorno de 37,82 m con una línea de puntos en la Figura 9-12. y línea límite de excavación, o línea Cero.
5. Calcular la cantidad de movimiento de tierras rellenado y excavado.
Como se puede ver en la Figura 9-12, algunos cuadrados están completamente excavados o rellenos, y otros cuadrados están tanto rellenos como excavados, por lo que deben calcularse por separado. Para todos los cuadrados cortados o todos los cuadrados rellenos (p. ej., todos los cuadrados rellenos 1):
Estudio de ingeniería de la construcción
Para cuadrados con relleno y corte (p. ej., cuadrado 2):
Estudio de ingeniería de la construcción
Estudio de ingeniería de la construcción
El área del área de relleno (excavada) se llena con Ai, y la excavación de Ai se puede medir en el mapa topográfico.
Según la cantidad de relleno (excavación) de cada grilla se puede obtener la cantidad total de relleno (excavación) del sitio.
En este caso, V-fill =∑Vi-fill =1665.7m3, V-dig =∑Vi-dig =1.679.6m3, y la cantidad total de relleno y excavación está básicamente equilibrada.
Cuando se requiere nivelar un terreno con una determinada elevación de diseño dentro de un rango específico, el cálculo del movimiento de tierras en este caso es relativamente sencillo. En comparación con el ejemplo anterior, el cálculo de la elevación de diseño se puede omitir. Los demás pasos son los mismos que en el ejemplo anterior y no se repetirán aquí.
2. Método gráfico: diseño de sitios inclinados
El terreno es ondulado Para satisfacer las necesidades de nivelación y drenaje del sitio, los sitios inclinados a menudo se diseñan con una cierta pendiente para facilitar. diversas necesidades de construcción.
1. Determine la línea divisoria entre relleno y excavación.
Como se muestra en la Figura 9-13, un sitio inclinado con una pendiente del -5% se diseña de norte a sur dentro del Alcance AA'B'B La elevación de diseño del lado AA' es de 67 m. La escala del mapa es 1:1000 y la escala del intervalo vertical es 1 m.
De acuerdo con la pendiente del 5 % y la diferencia de altura de 1 m, la distancia horizontal d en el mapa se calcula como
Figura 9-13 Contornos de diseño del sitio en pendiente
Estudio de ingeniería de construcción
El espacio entre las líneas paralelas marcadas AA′ en el mapa es de 2 cm, que son 1-1′, 2-2′,... (como se muestra en la Figura 9-13), y sus elevaciones correspondientes son 66m, 65m, 64m,... , las curvas de nivel diseñadas para el solar.
La intersección de la línea de contorno de diseño y la línea de contorno del terreno original de la misma elevación no es un punto de relleno y excavación. Estos puntos están conectados en una línea de puntos, que es la línea límite de excavación y relleno (. A, B, C, D en el mapa), E, E dos líneas de puntos y A', B', C', debido a que las líneas de contorno en el mapa son crestas, ambos lados de las líneas de puntos en el mapa están llenos en).
2. Cálculo de cantidad de movimiento de tierras-método sección
1) Dibujo de pieza. De acuerdo con los contornos de diseño y los contornos originales en el dibujo, se puede dibujar la sección transversal de cada sección y la altura de cada contorno de diseño se utiliza como punto inicial de la elevación de la sección transversal. Como se muestra en la Figura 9-14, la parte encerrada por la línea de contorno de diseño y la superficie del terreno es el área de excavación y relleno. "+" significa excavación y "-" significa relleno.
2) Utilizar un metro ortogonal u otros métodos para medir el área de excavación de cada sección.
3) Calcular la cantidad de movimiento de tierras entre tramos de carretera adyacentes. La cantidad de movimiento de tierras se puede aproximar como el promedio de las áreas de dos tramos de carretera adyacentes multiplicado por la distancia entre ellos.
Como se muestra en la Figura 9-13, la cantidad de movimiento de tierras entre a-A-A' y 1-1' (la excavación y el relleno se calculan por separado):
Medición de ingeniería de construcción
En la fórmula: p——área de excavación;
p', p”-área de relleno;
VA-1-cantidad de excavación;
V'A-1, V "a-1 - cantidad de llenado;
L - distancia de campo entre dos secciones.
Figura 9-14 Vista transversal
El volumen de movimiento de tierras entre secciones de carretera adyacentes también se calcula y luego se acumula para obtener el volumen total de movimiento de tierras. Tenga en cuenta que al calcular la cantidad de movimiento de tierras utilizando el método de la sección, se debe considerar que la diferencia de área entre dos secciones adyacentes no debe ser demasiado grande.
Ejercicios de repaso
1. La Figura 9-15 es un mapa topográfico con una escala de 1:2000, que requiere un sitio nivelado dentro de la cuadrícula que se muestra en la figura.
1) Calcule la elevación de diseño del sitio plano según el principio de equilibrio de excavación y relleno de movimiento de tierras;
2) Dibuje la línea límite de relleno y excavación en la imagen; p>
3) Calcular la cantidad de movimiento de tierras llenado y excavado.
Figura 9-15 Cálculo de movimiento de tierras
2. La Figura 9-16 es un mapa topográfico con una escala de 1:2000 y un espaciamiento vertical de 1 m. Pruebe los siguientes cálculos basados en este diagrama:
1) Mida las elevaciones de los puntos D y C para determinar la pendiente del terreno DC.
2) Selecciona la ruta desde el punto A para atravesar el punto 61 con una pendiente del 5%.
3) Dibujar una sección transversal en dirección MN. Nota: La escala horizontal es 1:2000 y la escala de elevación es 1:200.
4) Mida los valores de las coordenadas del punto de cable 61 y el punto triangular 68, y luego calcule la distancia horizontal y el ángulo de azimut entre los dos puntos según las coordenadas.
5) Dibujar el perímetro de la zona de captación de la presa del eje AB y calcular la zona de captación (en metros cuadrados y hectáreas respectivamente).
Figura 9-16 Aplicación de mapas topográficos