园地设想标高简直定

  第一章 土方工程 第一章 1.2 定 土方工程 场地设想标高简直 1 第一章 土方工程 1.2 场地设想标高简直定 大型工程项目凡是都要确定场地设想平面, 进行场地平整。场地平整就是将天然地面 们所要求的平面。 场地设想标高应满脚规划、出产工艺及运 输、排水及最高洪水位等要求,并力图使场地 内土方挖填均衡且土方量最小。 2 第一章 土方工程 场地设想标高的两种方式: 1.一般方式:如场地比力平缓,对场地设想 标高无特殊要求,可按照“挖填土方量相等”的准绳 确定场地设想标高; 2.用最小二乘法道理求最佳设想平面:使用 最小二乘 法的道理,不只可满脚土方挖填均衡、还 可做到土方的总工程量最小。 3 第一章 土方工程 1.2.1 场地设想标高计较的一般方式 1.2.1.1 计较准绳 将场地划分成边长 为a 的若干方格,并将方 格网点的原地形标高标正在 图上(图1-1a)。原地形 高可操纵等高线用插入法 求得或正在实地丈量获得。 a) 地形图方格网 图1-1 场地设想标高计较示企图 1—等高线 第一章 土方工程 z 21 z 11 z 22 3 1.2.1 场地设想标高 计较的一般方式 1.2.1.1 计较准绳 按照挖填土方量相等的 z 12 2 z0 准绳(图1-1b),场地设想 标高可按下式计较: a a b) a b)设想标高示企图 图1-1 场地设想标高计较示企图 2—天然地面;3—设想平面 ? 2 zi 1 ? zi 2 ? zi 3 ? zi 4 ? na zo ? ? ? a ? 4 ? i ?1 ? 2 n (1-2) 5 a a a 第一章 由式1-2可获得: 土方工程 1 zo ? ? ? z i 1 ? z i 2 ? z i 3 ? z i 4 ? 4n i ?1 式中 n (1-3) zo——所计较场地的设想标高(m); n ——方格数; zi1、zi2、zi3、zi4——第i个方格四个角点的原地形 标高(m)。 6 第一章 土方工程 点的标高正在计较过程中被使用的次数( Pi ) 反映 了各角点标高对计较成果的影响程度,丈量上的 术语称为“权”。 考虑各角点标高的“权”,式( 1-3 )可改写 成更便于计较的形式: 1 zo ? z1 ? 2? z 2 ? 3? z3 ? 4? z4 ? (1-4) ? ? 4n 式中 z1 —— 一个方格独有的角点标高; z2、z3、z4 —— 别离为二、三、四个方格 所共有的角点标高。 7 第一章 土方工程 1.2.1.2 计较步调 1. 2. 3. 4. 5. 划分场处所格网; 计较或实测各角点的原地形标高; 按式(1-4)计较场地设想标高; 设想标整; 施工高度计较。 下面别离会商: 设想标整取施工高度计较问题 8 第一章 土方工程 设想标整 设想标高的调整次要是泄水坡度的调整, 因为按式(1-4)获得的设想平面为一程度的 挖填方相等的场地,现实场地均应有必然的泄 水坡度。因而,应按照泄水要求计较呈现实施 工时所采用的设想标高。 9 第一章 土方工程 以 Zo 做为场地核心的标高(图 1-2 ),则场地任 意点的设想标高为: z i ? zo ? l x i x ? l y i y (1-5) 图1-2 场地泄水坡度 10 z i? 第一章 土方工程 施工高度计较 求得 z i 后,即可按下式计较各角点的施工高度 Hi,施工高度的寄义是该角点的设想标高取原地形 标高的差值: (1-6) 式中 zi —— 角点的原地形标高。 若Hi为正值,则该点为填方,Hi为负值则为 挖方。 11 第一章 土方工程 1.2.2 最佳设想平面 最佳设想平面即设想标高满脚规划、 出产工艺及运输、排水及最高洪水位等要 求,并做参加地内土方挖填均衡,且挖填 的总土方工程量最小。 12 第一章 土方工程 1.2.2.1 最佳设想平面设想道理 任何一个平面正在曲角坐标系统中都能够用三 个参数 c、i 、 x iy 来确定(图1-3)。 c — 原点标高; c i x ? tan? ? ? , a x 标的目的的坡度; c i y ? tan ? ? ? , b y 的标的目的坡度 13 第一章 土方工程 1.2.2.1 最佳设想平面设想道理 正在(图1-3)所示的这个平面上任何一 点 i 的标高 zi ,能够按照下式求出: zi? ? c ? xi i x ? yi i y 此中 (1-7) xi — i 点正在 x 标的目的的坐标; yi — i 点正在 y 标的目的的坐标。 式(1-7)为最佳设想平面的方程形式。 14 第一章 土方工程 取前述方式雷同,将场地划分成方格网,并 将原地形标高 zi 标于图上,则该场处所格网角 点的施工高度为: H i ? zi? ? zi ? c ? xi i x ? yi i y ? zi ( i ? 1,? , n) (1-8) 式中 H i —方格网各角点的施工高度; zi —方格网各角点的设想平面标高; zi —方格网各角点的原地形标高; n —方格角点总数。 15 第一章 土方工程 土方工程量取施工高度之和成反比。 施工高度之和为零时,则表白该场地土方 的填挖均衡, 但因为施工高度有正有负,当但它不克不及反 映出填方和挖方的绝对值之和为几多。 16 第一章 土方工程 为了不使施工高度正负彼此抵消,若把施工 高度平方之后再相加,则其总和能反映土方工程 填挖方绝对值之和的大小。 但要留意,正在计较施工高度总和时,招考虑 方格网各点施工高度正在计较土方量时被使用的次 数Pi,令σ为土方施工高度之平方和,则: 2 2 ? ? ? pi H i2 ? p1 H12 ? p2 H 2 ? ? ? pn H n i ?1 n (1-9) 17 第一章 土方工程 将公式(1-8)代入上式,得: ? ? p1 (c ? x1i x ? y1i y ? z1 )2 ? p2 (c ? x2 i x ? y2 i y ? z2 ) 2 2 ? ? ? pn ? c ? xn i x ? yn i y ? zn ? 当σ 的值最小时,该设想平面既能使土方工程 量最小,又能填挖方量相等(填挖方不均衡时, 上式所得数值不成能最小)。这就是用最小二乘法 求最佳设想平面的方式。 18 第一章 土方工程 1.2.2.2 最佳设想平面的计较方式 为了求得 σ 最小时的设想平面参数 c 、 i y 能够 ix 、 对式1-9的ci 、 i 、 别离求偏导数,并令其为0,于是 y x 得: n ?? ? ? pi (c ? xi i x ? yi i y ? zi ) ? 0 ?c i ?1 n ?? ? ? pi xi (c ? xi i x ? yi i y ? zi ) ? 0 ?i x i ? 1 n ?? ? ? pi yi (c ? xi i x ? yi i y ? zi ) ? 0 ?i y i ? 1 ? ? ? ? ? (1-10) ? ? ? ? ? ? 19 第一章 土方工程 颠末拾掇,可得下列原则方程: 式中 ? P ? c ? ? Px ? i x ? ? Py ? i y ? ? Pz ? ? 0 ? ? ? Px c ? Pxx i ? Pxy i ? Pxz ? 0 ? ? ? ?x ? ?y ? ? ? ? ? Py ? c ? ? Pxy ? i x ? ? Pyy ? i y ? ? Pyz ? ? 0 ? ? (1-11) ? P ? ? P1 ? P2 ? ? ? Pn ? Px ? ? P1 x1 ? P2 x2 ? ? ? Pn xn ? Pxx ? ? P1 x1 x1 ? P2 x2 x2 ? ? ? Pn xn xn y n ? Pxy ? ? P1x 1y 1 ?P2x 2y 2 ? ??P x n n 20 余类推。 第一章 土方工程 解联立方程组( 1-11 ),可求得最佳设想平 面的三个参数c、 ix 、iy (尚未考虑工艺、运输 等要求),然后即可按照方程式( 1-3 )算出各 角点的施工高度。 正在现实计较时,可采用列表方式(表 1-3 )。 最 后 一 列 的 和 [PH] 可 用 于 检 验 计 算 结 果 , 当 [PH]=0,则计较无误。 21 1 2 3 点 x y 号 4 z 5 p 6 pz 7 py 8 pz 9 pxx 10 pxy 11 pyy 12 pxz 13 pyz 1 4 15 H pH 0 …… … … … … … 1 2 3 … … … … … … … ……… … … … … … … … … … … … … 22 [p] [ pz ] [py ] [pz ] [ pxx ] [ pxy ] [ pyy ] [ pxz ] [pyz ] [Ph] 第一章 土方工程 使用上述原则方程时,若已知 c 或 ix ,或 iy 时,只需把这些已知值做为代入,即可求 得该前提下的最佳设想平面。 23 第一章 土方工程 1.2.2.3 设想标高的调整 现实工程中,对计较所得的设想标高,还招考虑下述 要素进行调整,这工做正在完成土方量计较后进行。 (1) 考虑土的最终可松性,需响应提高设想标高,以达到 土方量的现实均衡。 (2) 考虑工程余土或工程用土,响应提高或降低设想 标高。 (3) 按照经济比力成果,如采用场外取土或弃土的施工方案, 则招考虑因而惹起的土方量的变化,需将设想标高进行 调整。 场地设想平面的调整工做也是繁沉的,如点窜设想 标高,则须从头计较土方工程量。 24

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