方格网法计算土方量教材及例题.doc

一、读识方格网图
    方格网图由设计单位(一般在1：500的地形图上)将场地划分为边长a=10～40m的若干方格,与测量的纵横坐标相对应,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高(H)和设计标高(Hn),如图1-3所示.
图1-3  方格网法计算土方工程量图
二、 场地平整土方计算
考虑的因素：
① 满足生产工艺和运输的要求；
② 尽量利用地形，减少挖填方数量；
③争取在场区挖填平衡，降低运输费；
④有一定泄水坡度，满足排水要求.
⑤场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：
――挖填平衡法；
――最佳平面设计法(用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小)。
1、初步标高(按挖填平衡)，也就是设计标高。如果已知设计标高，。
场地初步标高：
H0=(∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4)/(4*M)
H1－－一个方格所仅有角点的标高；
H2、H3、H4－－分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高.
M ——方格个数.
2、地设计标高的调整
按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整.
按泄水坡度调整各角点设计标高 ：
    ①单向排水时，各方格角点设计标高为: Hn = H0 ± Li
    ②双向排水时，各方格角点设计标高为：Hn = H0 ± Lx ix ± L yi y

    施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，：
式中  hn------角点施工高度即填挖高度(以“+”为填，“-”为 挖)，m；
       n------方格的角点编号(自然数列1，2，3，…，n).
      Hn------角点设计高程，
       H------角点原地面高程.
“零点”位置，确定零线
    方格边线一端施工高程为“+”,若另一端为“-”,则沿其边线必然有一不挖不填的点，即“零点”(如图1-4所示).
图1-4  零点位置
零点位置按下式计算：
式中  x1、x2 ——角点至零点的距离,m；
      h1、h2 ——相邻两角点的施工高度(均用绝对值),m；
      a —方格网的边长，m.

    按方格底面积图形和表1-3所列计算公式，逐格计算每个方格的挖方量或填方量.
 表1-3 常用方格网点计算公式

    场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡,以保证挖方土壁和填方区的稳定。
    边坡的土方量可以划分成两种近似的几何形体进行计算：
    一种为三角棱锥体(图1-6中①～③、⑤～⑾)；
    另一种为三角棱柱体(图1-6中④).
图1-6  场地边坡平面图
    A三角棱锥体边坡体积
    
   式中    l1 ——边坡①的长度；
           A1 ——边坡①的端面积；
           h2 ——角点的挖土高度；
           m——边坡的坡度系数，m=宽/高.
   B  三角棱柱体边坡体积
      
   两端横断面面积相差很大的情况下，边坡体积
    
   式中  l4 ——边坡④的长度；
         A1、A2、A0 ——边坡④两端及中部横断面面积.

    将挖方区(或填方区)所有方格计算的土方量和边坡土方量汇总,即得该场地挖方和填方的总土方量.

【】某建筑场地方格网如图1-7所示，方格边长为20m×20m,,,试用公式法计算挖方和填方的总土方量.
图1-7  某建筑场地方格网布置图
【解】(1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算结果列于图1-8中.
：
h1=-=  h2=-=
h3=-=  h4=-=
h5=-=-  h6=-=-
h7=-=  h8=-=
h9=-=-  h10=-=-
h11=-=-  h12=251