修建在地形面上的建筑物必然与地面产生交线,即坡脚线(或开挖线),建筑物本身相邻的坡面也会产生坡面交线。建筑物表面一般是平面或规则曲面,而地形面多为不规则曲面,所以建筑物表面与地形面的交线一般是不规则曲线;建筑物相邻表面的交线一般是直线和规则曲线。求不规则曲线交线的标高投影应通过求交线上一系列共有点获得。求作一系列共有点的方法通常采用等高线法,即作出相交两面上一系列的等高线,两面上同高程等高线的交点,就是交线上的点,依次光滑连接得交线。
图8-20 地形面的标高投影图
【例8-6】 如图8-21(a)所示,在山坡上修一个水平场地,场地高程为30m,四周做成坡面,其中填方边坡坡度为1∶1.5,挖方边坡坡度为1∶1,完成该平台的标高投影图。
图8-21 求作山坡上水平场地的标高投影图
(a)已知条件;(b)空间分析;(c)求作坡面交线、开挖线和坡脚线;(d)画出各坡面示坡线,完成作图
分析:因为所修水平场地高程为30m,高于原地面的部分需要填方,低于原地面的部分需要挖方。高程为30m的地形等高线是填、挖方的分界线,它与水平场地边线的交点是填、挖方边界线的分界点。挖方部分包括一个圆锥面和两个与它相切的平面,填方部分是3个坡面,都是平面,这些面与不规则地面的交线均为不规则曲线。挖方部分的坡面与圆锥面相切无坡面交线,填方部分3个坡面两两相交,产生两条坡面交线,如图8-21(b)所示。
作图:如图8-21(c)、(d)所示。
(1)求坡面交线。因为填方部分三个坡面的坡度均为1∶1,所以过a、b两点作45°斜线即为坡面交线(如相交坡面的坡度不同,应求交线上两个共有点,连线得坡面交线)。
(2)求坡脚线。以坡面交线和高程为30m的地形等高线为界,求出各坡面上高程为29m、28m、27m、…的等高线,并求出它们与地面上同高程等高线的交点,然后连点得坡脚线。
(3)求开挖线。先作出挖方圆锥面与地面的交线,过圆心任意画一条坡度线,以平距l=1m截取若干点,即得高程为31m、32m、33m、…的各点,然后以O为圆心,过这些点作一系列同心圆,即为圆锥面上的等高线,再作出与圆锥面相切的平面上高程为31m、32m的等高线,求出它们与地面上同高程等高线的交点,连点即得开挖线。
(4)画出倒圆锥面及各坡面上的示坡线,并标注坡度,完成作图。
图8-22 求作土坝的标高投影图
(a)已知条件;(b)空间分析;(c)求作坝顶、马道的投影和交线;(d)求作坡面的坡脚线,画示坡线,标注坡度,完成作图(www.xing528.com)
【例8-7】 如图8-22(a)所示为坝址处地形图、土坝坝轴线位置及土坝最大横断面图,完成土坝的标高投影图。
图8-23 求作斜坡道路的标高投影图
(a)已知条件;(b)先求填挖方分界线,然后分别求坡脚线和开挖线;(c)画出各坡面示坡线,完成作图
分析:土坝坝顶、马道以及上下游坡面与地面都要产生交线即坡脚线,这些交线均为不规则的曲线,如图8-22(b)所示。土坝相邻坡面的坡面交线均在坝顶和马道轮廓线上。
因已知条件是土坝的横断面,要作出这些交线,应首先在地形图上作出土坝顶面和马道的标高投影,然后求出土坝上各坡面等高线与地面同高程等高线的交点,依次连接这些交点即可得各坡面的坡脚线。
作图:如图8-22(c)、(d)所示。
(1)画出坝顶、马道及它们与地面交线的投影。根据坝轴线的位置与土坝最大断面图中的坝顶宽度,画出坝顶投影,下游马道的投影是从坝顶靠下游坡面的轮廓线沿坡度线向下量取L=ΔHl=(41-32)×2=18m,作坝轴线的平行线,即为马道的内边线,再量取马道的宽度,画出外边线。其左右两边与地面的交线分别是地面上高程为41m、32m的一段等高线,地面上高程为41m的等高线需插值得到[图8-22(c)中用虚线表示]。
(2)求土坝坡面的坡脚线。上下游坡面与地面的交线是不规则曲线,应先求出各坡面上的一系列等高线,得到与地面上同高程等高线的交点,连点即得坡脚线。
(3)画出各坡面示坡线,标注坡面坡度及水平面高程,即完成土坝的标高投影图。
【例8-8】 如图8-23(a)所示,在已知的地形面上,修建一条斜坡道路,已知填方侧的边坡为1∶1.5,挖方侧的边坡为1∶1,完成该斜坡道路的标高投影图。
分析:从图8-23(a)中地形面与路面的关系可以看出,路面高程为14m的等高线介于地形等高线13m与14m之间,说明该处路面比地形面高,需要填方;而路面高程为15m的等高线介于地形等高线15与16之间,说明该处路面比地形面低,需要挖方。因此填挖方分界线一定在路面等高线的14与15之间。道路两侧边坡在路面标高7m与13m之间为同坡曲面,在路面标高13m以上为平面,它们分别与地面相交产生四条坡脚线和两条开挖线。因坡面间光滑连接,所以无坡面交线。
作图:如图8-23(b)、(c)所示。
(1)求填挖方分界线。在高程14m与15m之间用内插法分别作出高程为14.2m、14.4m的地形等高线和路面等高线,得两同高程等高线的交点,延长14m高程路面等高线,与14m地形等高线相交,依次连接它们的交点,得填挖方的分界线。
(2)求坡脚线与开挖线。作出路边坡平面上的一系列等高线与同坡曲面上的一系列等高线,将道路边坡与地形面上同高程等高线的交点依次连接即得。
(3)画出各坡面的示坡线,完成作图。
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