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平面标高投影:定义、应用和举例

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:3)平面上一组等高线的高差相等时,其水平距离也相等。平面上的坡度线有以下性质:图10-6平面上的坡度线1)平面上坡度线的投影与等高线的投影相垂直,如图10-6所示,AB⊥BC,BC∥H 面,故ab⊥bc。用几何元素表示平面的五种方法,在标高投影中依然适用。图10-7平面的标高投影表示(一)1)用平面上的一条等高线和一条坡度线表示,如图10-7所示。图10-8平面的标高投影表示(二)图10-8中画出了该平面的示坡线。

平面标高投影:定义、应用和举例

(1)平面上的等高线和坡度线。

平面上的等高线是该面上高程相同的点的集合,也可看成是水平面与该面的交线。在实际应用中,常用平面上整数标高的等高线来表示平面。平面与基准面的交线即平面内高程为零的等高线。如图10-5(a)所示。图10-5(b)表示平面上等高线的投影。

图10-5 平面上的等高线

(a)立体图;(b)标高投影

平面上等高线有以下特性:

1)平面上等高线都是直线。

2)同一平面上不同高程的等高线互相平行。

3)平面上一组等高线的高差相等时,其水平距离也相等。图10-5(b)中相邻等高线的高差为1m,它们的水平距离即为平距l。

平面上与等高线垂直的直线称为坡度线,如图10-6(a)所示中的直线AB。

平面上的坡度线有以下性质:

图10-6 平面上的坡度线

1)平面上坡度线的投影与等高线的投影相垂直,如图10-6所示,AB⊥BC,BC∥H 面,故ab⊥bc。

2)坡度线对水平面的倾角等于平面对水平面的倾角,如图10-6所示,因AB⊥BC,ab⊥bc,BC是与bc重合而且是P 面与水平面H 的交线,因此角α就是P 面对H 面的倾角,坡度线AB的坡度就是平面P 的坡度。

3)坡度线是平面上坡度最大的直线(读者可自行证明)。

(2)平面的表示方法和平面上等高线的作法。

用几何元素表示平面的五种方法,在标高投影中依然适用。但在标高投影中常用以下两种方法表示平面。

图10-7 平面的标高投影表示(一)

1)用平面上的一条等高线和一条坡度线表示,如图10-7(a)所示。

图10-7(b)表示了求此平面上高程为3、2、1、0m 等高线的方法:首先算出平距l=1/i=1.5,然后自高程为4的等高线上任一点a4 作坡度线,并沿坡度线的下坡方向,按照1.5m为间距截取相应各分点,再过各分点作等高线4的平行线,即为所求。

2)用平面上的一条任意直线、平面的坡度以及坡度线的大致方向表示,如图10-8(a)所示。图中虚线箭头表示坡度线的大致方向,其准确方向需待作出平面上的等高线后才能确定。

图10-8(b)表示了求该平面上高程为0及高程为3、2、1等高线的方法。

因该平面上高程为零的等高线必过点b0,且于a4 的水平距离L=l×H=0.6×4m=2.4m。故以a4 为圆心,R=2.4m为半径画圆弧,再过点b0 作直线与圆弧相切,切点为c0,直线c0b0 即为该平面上高程为零的等高线。如将a4b0 四等分,过各分点作c0b0 的平行线,即可得高程为3、2、1的等高线。(www.xing528.com)

上述作图方法也可以如图10-8(c)所示来理解。以点A为锥顶,作一素线坡度为1∶0.6的正圆锥,此圆锥与高程为零的水平面交于一圆,此圆的半径为2.4m,过直线AB作一平面ABC与此圆锥相切,AC为此圆锥上的一条素线,也是所作平面上的一条坡度线,直线BC就是该平面上高程为零的等高线。

图10-8 平面的标高投影表示(二)

图10-8(b)中画出了该平面的示坡线。示坡线画在平面高的一边,并垂直于等高线。

(3)两平面的交线。

在标高投影中,求两平面(或曲面)的交线时,通常采用辅助平面法并以整数高程的水平面作为辅助平面。如图10-9所示,水平辅助面与两个相交平面的截交线是两条相同高程的等高线。这两条等高线的交点就是两平面(或曲面)共有点,连接起来即为两平面的交线。

在实际工程中,把建筑物上相邻两坡面的交线称为坡面交线,坡面与地面的交线称为坡脚线(填方)或开挖线(挖方)。

图10-9 两平面相交求交线

【例10.2】 在高程为零的地面上挖一基坑,坑底高程为-3m,坑底的大小,形状和各坡面的坡度如图10-10(a)所示,求开挖线和坡面交线。

解:如图10-10(b)所示。

图10-10 基坑开挖线及坡面交线

(a)已知;(b)作图结果

1)求开挖线:地面高程为零,因此开挖线就是各坡面上高程为零的等高线。它们分别与坑底边线平行,其水平距离可由L=l×H 求得。式中高差H=3m,所以L1=1×3m=3m,L2=1.5×3m=4.5m。

2)求坡面交线:相邻两坡面上相同高程的等高线的交点就是两坡面的共有点,分别连接相应的两个共有点,即得到四个坡面交线。

3)画出各坡面的示坡线并注写相应的坡度。

【例10.3】 如图10-11(a)所示,在高程为2m的水平地面上修建一平台,台顶高程为5m,有一斜坡道通到平台顶面,平台一侧的坡面坡度为1∶1,引道两侧的坡面坡度为1∶1.2,试画出其坡脚线和坡面交线。

解:如图10-11(b)所示。

1)求坡脚线:地面高程为2m,因此坡脚线即为各坡面上高程为2m的等高线。平台边坡坡脚线与平台边缘线a5b5 平行,水平距离L1=1×3m=3m。

引道两侧坡脚线求法与图10-8(b)相同:分别以a5、b5 为圆心,L2=1.2×3m=3.6m为半径画圆弧,再自c2、d2 分别作为二圆弧的切线,则为md2,nc2 即为引道两侧的坡脚线。

2)求坡面交线:平台边坡坡脚线与引道两侧坡脚线的交点m、n就是平台坡面与引道两侧坡面的共有点,a5、b5 也是平台坡面和引道两侧边坡的共有点,连接a5m及b5n即为所求的坡面交线。

3)画出示坡线。引道两侧的示坡线应分别垂直于坡面上的等高线md2、nc2,如图10-11(b)所示。

图10-11 平台与斜坡引道的坡脚线及坡面交线

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