土方工程量计算.doc

第三节 土方工程量计算及土方施工（内容补充）计算土方体积的常用方法 ： （1） 用求体积公式估算（2） 断面法（3） 方格法2.1用求体积公式估算2.2 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。2.2.1垂直断面法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。2.2.2等高面法（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。2.3 方格网法 （重点）在建园过程中，地形改造除挖湖堆山，还有许多大大小小的各种用途的地坪.缓坡地需要平整。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2040m；（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，要求广场具有1.5%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1212，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1216。 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(119)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(118)可改写成 此外土壤可松性等对土方的平衡也有影响。 20.06就是例题(图1213)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： 1图解法 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1217。 2数学分析法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1-3点的下坡，距离L20m，设计坡度i2，则点1-2和点1-3之间的高差为； hiL0.02X20=0.4m 所以点12的假定设计标高为x-0.4m，而在纵向方向的点2-3，因其设计纵坡为15，所以该点较1-3点低0.3m，其假定设计标高应为x-0.3m。依此类推，便可将各角点的假定设计标高求出，见图1-2-18。再将图中各角点假定标高值代入公式(1-19)。则求点14的设计标高，就可依次将其它角点的设计标高求出，见图l220，根据这些设计标高，求得的挖方量和填方量比较接近。(四)求施工标高 施工标高原地形标高一设计标高 得数“+”号者为挖方，“一”号者为填方。(五)求零点线 所谓零点是指不挖不填的点，零点的联线就是零点线，它是挖方和填方区的分界线，因而零点线成为土方计算的重要依据之一。 在相邻二角点之间，如若施工标高值一为“+”数，一为“一”数，则它们之间必有零点存在，其位置可用下式求得。零点位于距点“1一1” , 11.3m处(或距点“2-1”8.7m处)同法求出其余零点，并依地形特点将各零点联接成零点线，按零点线将挖方区和填方区分开，以便计算其土方量。 (六)土方计算 零点线为计算提供了填方、挖方的面积，而施工标高又为计算提供了挖方和填方的高度。依据这些条件，便可选择适宜的公式求出各方格的土方量。由于零点线切割方格的位置不同，形成各种形状的棱柱体，以下将各种常见的棱柱体及其计算公式列表如下(图1221)。在例题中方格四个角点的施工标高值全为“+”号，是挖方，用公式(122)计算依法可将其余各个方格的土方量逐一求出，并将计算结果逐项填入土方量计算表（1-2-3）。 土方量计算方法除应用上述公式计算外，还可使用土方工程量计算表(见本章附录)，或土方量计算图表(也叫诺莫图)，见图1223、24、25。 使用图1222时应注意该图表是依据边长为5m的方格编制的，求大于5m边长的方格时，应将由图上求得的x值乘以5的倍数。如20m的方格x值应乘以4，余类推。 (七)绘制土方平衡表及土方调配图 土方平衡表和土方调配图是土方施工中必不可少的图纸资料，是施工组织设计的主要依据，从土方平衡表上可以一目了然地了解各个区的出土量和需土量、调拨关系和土方平衡情况。在调配图上则可更清楚地看到各区的土方盈缺情况，土方的调拨量，调拨方向和距离。见表124，图l222及附图2。20