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项目一：土方施工技术 课题一：场地平整 理论知识： 一）、平整场地土方量计算公式与步骤 1.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),如图所示. 2.确定场地设计标高 1）场地初步标高： H0=S(H11+H12+H21+H22)/4M H11、H12、H21、H22——一个方格各角点的自然地面标高； M——方格个数. 或： H0=(∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4)/4M 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. 2)场地设计标高的调整 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 yiy 3.计算场地各个角点的施工高度 施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度.各方格角点的施工高度按下式计算： 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. 4.计算“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. 确定零点的办法也可以用图解法，如图1-5所示. 方法是用尺在各角点上标出挖填施工高度相应比例，用尺相连，与方格相交点即为零点位置。将相邻的零点连接起来，即为零线。它是确定方格中挖方与填方的分界线。 图1-5零点位置图解法 5.计算方格土方工程量 按方格底面积图形和表1-3所列计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量. 表1-3常用方格网点计算公式 四方棱柱体法 四方棱柱体的体积计算方法分两种情况： 1．方格四个角点全部为填或全部为挖（图1-5a）时： （1-12） 式中V——挖方或填方体积，m3； H1，H2，H3，H4—方格四个角点的填挖高度，均取绝对值，m。 a——方格边长，m。 2．方格四个角点，部分是挖方，部分是填方（图1-5b和c）时： （1-13） （1-14） 式中∑H填（挖）——方格角点中填（挖）方施工高度总和，各角点施工高度取绝对值，m； ∑H——方格四角点施工高度总和，各角点施工高度取绝对值，m； a）角点全填或全挖；b）角点二填二挖；c）角点一填（挖）三挖（填） 三角棱柱体的体积计算方法 计算时先把方格网顺地形等高线，将各个方格划分成三角形（图1-6）。
图1-6按地形将方格划分成三角形 每个三角形的三个角点的填挖施工高度，用H1，H2，H3表示。 三角棱柱体的体积计算方法也分两种情况： 1．三角形三个角点全部为挖或全部为填（图1-7a）
（1-15） 式中a—方格边长，m； H1，H2，H3—三角形各角点的施工高度，m，用绝对值代入。 2．三角形三个角点有填有挖 当三角形三个角点有填有挖时，零线将三角形分成两部分，一个是底面为三角形的锥体， 一个是底面为四边形的楔体（图1-7b）。 其中锥体部分的体积为：
（1-16） 楔体部分的体积为
（1-17） 式中H1，H2，H3—一分别为三角形各角点的施工高度，m，取绝对值，其中H3指的是锥体顶点的施工高度。
a）全填或全挖；b）锥体部分为填方
6.边坡土方量计算 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. 7.计算土方总量 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. |
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