土方工程量计算.doc

第二节土方工程量计算
计算土方体积的常用方法:
用求体积公式估算
断面法
方格法

断面法
断面法是以一组等距(或不等距)的互相平行的截面将拟计算的地块、地形单体(如山,溪涧,池,岛等)和土方工程(如堤,沟渠,路堑,路槽等)分截成“段”。分别计算这些“段”的体积。再将各段体积累加,以求得该计算对象的总土方量。

此法适用于带状地形单体或土方工程(如带状山体,水体,沟,堤,路堑,路槽等)的土方量计算。
(水平断面法)
等高面法最适于大面积的自然山水地形的土方计算。
方格网法(重点)
在建园过程中,地形改造除挖湖堆山,。平整场地的工作是将原来高低不平的,比较破碎的地形按设计需要整理成为平坦的具有一定坡度的场地,如:停车场,集散广场,体育场、体育场、露天演出场等等。整理这类地块的土方计算最适宜用方格网法。
方格网法是把平整场地的设计工作和土方量计算工作结合在一起进行的。其工作程序是:(1)在附有等高线的施工现场地形图上做方格网,控制施工场地,方格边长数值取决于所要求的计算精度和地形变化的复杂程度。在园林中一般用20~40m;(2)在地形图上用插入法求出各角点的原地形标高(或把方格网的各角点测设到地面上,同时测出各角点的标高,并标记在图纸上);(3)依设计意图(如:地面的形状,坡向,坡度值等)确定各角点的设计标高;(4)比较原地形标高和设计标高,求得施工标高;(5)土方计算,其具体计算步骤和方法结合实例加以阐明。
例题:某公园为了满足游人游园活动的需要,拟将这块地面平整成为三坡向两面坡的“T”字形广场,%的纵坡和2%横坡,土方就地平整,试求其设计标高并计算其土方量(如图1-2-13)。
(一)按正南北方向(或根据场地具体情况决定)作边长为20m的方格控制网将各方各角点测设到地面上,同时测量角点的地面标高并将标高值标记在图纸上,这就是该点的原地形标高,标法见图1—2—12,如果有较精确的地形图,可用插入法由图上直接求得各角点的原地形标高,插入法求标高的方法如下:
设Hx为欲求角点的原地面高程,过此点作相邻两等高线间最小距离L。
依此将其余各角点一一求出,并标写在图上。
(二)求平整标高平整标高又称计划标高。平整在土方工程的含意就是把一块高低不平的地面在保证土方平衡的前提下,挖高垫低使地面成为水平的。这个水平地面的高程就是平整标高。设计工作中通常以原地面高程的平均值(算术平均或加权平均)作为平整标高。我们可以把这个标高理解为居于某一水准面之上而表面上崎岖不平的土体,经平整后使其表面成为水平的,经平整后的这块土体的高度就是平整标高,见图1—2—16。
设平整标高为H。,则
式中 V——该土体自水准面起算经平整后的体积;
N——方格数;
Ho——平整标高;
a——方格边长。
平整前后这块土体的体积是相等的。设V’为平整前的土方体积。
式中 h1——计算时使用一次的角点高程;
h2——计算时使用二次的角点高程;
h3——计算时使用三次的角点高程;
h4——计算时使用四次的角点高程。
公式(1—19)求得的H。只是初步的,实际工作中影响平整标高的还有其它因素,如外来土方和弃土的影响,施工场地有时土方有余,而其场地又有需求,设计时便可考虑多挖。有时由于场地标高过低,为使场地标高达到一定高度,而需运进土方以补不足。这些运进或外弃的土方量直接影响到场地的设计标高和土方平衡,设这些外弃的(或运进的)土方体积为Q,则这些土方影响平整标高的修正值厶h应是:
所以公式(1—18)可改写成
此外土壤可松性等对土方的平衡也有影响。
(图1—2—13)中的平整标高。
(三)确定H。的位置 H。的位置确定得是否正确,不仅直接影响着土方计算的平衡(虽然通过不断调整设计标高最终也能使挖方、填方达到(或接近)平衡,但这样做必然要花费许多时间),而且也会影响平整场地设计的准确性。
确定H。位置的方法有二:

图解法适用于形状简单规则的场地。如正方形、长方形、圆形的等。见图1—2—17。


此法可适应任何形状场地的H。定位。数学分析法是假设一个和我们所要求的设计地形完全一样(坡度、坡向、形状、大小完全相同)的土体,再从这块土体的假设标高,反求其平整标高的位置。
我们将图1-2-13按所给的条件画成立体图,见图1-2-18,图中1-3点最高,设其设计标高为x,则依给定的坡向、坡度和方格边长,可以立即算出其它各角点的假定设计标高,以点1-2(或1-4)为例,点1-2(或1-4)在1-