線路設(shè)計(jì)與土方量計(jì)算3

《地形測量》學(xué)習(xí)情境五——地形圖的應(yīng)用

子情境3：線路設(shè)計(jì)與土方量計(jì)算內(nèi)容提要：

1.按限制坡度選擇最短路線

2.地形圖在平整場地中的應(yīng)用知識(shí)目標(biāo)：1.掌握按限制坡度選擇最短路線的方法

2.掌握平整土地的步驟及挖填土石方的計(jì)算方法能力目標(biāo)：

1.能夠根據(jù)限制坡度計(jì)算并選擇最短路線2.能夠?qū)龅卣麨槠降鼗蚓哂幸欢ㄆ露鹊膬A斜場地，并計(jì)算挖填土石方量3.1按規(guī)定坡度選擇最短路線

例1：設(shè)從公路旁A點(diǎn)到山頭B點(diǎn)選定一條路線，限制坡度為4%，地形圖比例尺為1:2000，等高距為1m。AB1234561′2′3′4′5′6′8085公路h——等高距i——限制坡度M——比例尺分母

（1）確定線路上最小等高線平距

（2）先以A點(diǎn)為圓心，以d為半徑，用圓規(guī)劃弧，交81m等高線于1點(diǎn)，再以1點(diǎn)為圓心同樣以d為半徑劃弧，交82m等高線于2點(diǎn)，依次到B點(diǎn)。連接相鄰點(diǎn)，便得同坡度路線A—1—2—…—B。

在選線過程中，如等高線平距大于d，即所作圓弧不能與相鄰等高線相交，說明該處的坡度小于指定的坡度，則以最短距離定線。（3）另外，在圖上還可以沿另一方向定出第二條線路A―1′―2′―…―B，可作為方案的比較。最短路線的計(jì)算步驟:例2：要在A、B間選定一條滿足坡度為i≤3.33%的最短路線（地形圖比例尺1:1000，等高距為1m），計(jì)算圖上最小平距。解：坡度公式根據(jù)故在相鄰兩根等高線之間的圖上平距必須≥d：3.2地形圖在平整場地中的應(yīng)用3.2.1將場地平整為水平地面（方格網(wǎng)法）

例：在1:1000比例尺的地形圖，擬將原地面平整成某一高程的水平面，使填、挖土石方量基本平衡。

（1）繪制方格網(wǎng)一般方格的邊長為10m或20m。圖中方格為20m×20m。各方格頂點(diǎn)號(hào)注于方格點(diǎn)的左下角。

（2）求各方格頂點(diǎn)的地面高程,并注于方格點(diǎn)的右上角。（3）計(jì)算設(shè)計(jì)高程先分別求出各方格的平均高程；將各方格的平均高程求和并除以方格數(shù)n，即得到設(shè)計(jì)高程H。在本例中，求得的設(shè)計(jì)高程H=49.9m,并注于方格頂點(diǎn)右下角。

（4）確定方格頂點(diǎn)的填、挖高度填、挖高度為：h=H地面-H設(shè)計(jì)，并將h值標(biāo)注于相應(yīng)方格頂點(diǎn)左上角。

注：“＋”挖深，“－”填高

（5）確定填挖邊界線根據(jù)設(shè)計(jì)高程H=49.9m，在地形圖上用內(nèi)插法繪出49.9m等高線。該線就是填、挖邊界線。

52.052.3+1.9+1.2+0.6+1.2

+1.6

+1.2+0.4+0.6

+0.3

-0.7-0.5

-0.7

-1.1-1.4

-1.9

-1.9

-1.7

-1.7

-2.2+0.1

48.048.248.247.749.249.449.248.548.050.050.550.251.151.551.150.349.749.348.849.949.9A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D3D2D1D4D5E3E2E1E4504948+2.1+2.451.851.150.551.751.751.150.450.750.850.249.549.749.849.348.648.748.848.449.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.9-0.2

-0.6

52.052.3+1.9+1.2+0.6+1.2

+1.6

+1.2+0.4+0.6

+0.3

-0.7-0.5

-0.7

-1.1-1.4

-1.9

-1.9

-1.7

-1.7

-2.2+0.1

48.048.248.247.749.249.449.248.548.050.050.550.251.151.551.150.349.749.348.849.949.9A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D3D2D1D4D5E3E2E1E4504948+2.1+2.451.851.150.551.751.751.150.450.750.850.249.549.749.849.348.648.748.848.449.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.949.9-0.2

-0.6

（6）計(jì)算填、挖土石方量

全挖方的方格：

②挖、填方都有的方格：

③全填方的方格：式中為方格的填、挖面積最后，將所有挖方量、填方量分別求和，即得總的挖、填土石方量。挖、填土石方量應(yīng)基本相等。3.2.2將場地平整為一定坡度的傾斜場地例1：將場地平整成坡度為i的傾斜場地，并保證挖填方量基本平衡。

（1）繪制方格網(wǎng)根據(jù)場地自然地面情況，使縱橫方格網(wǎng)分別與主坡傾斜方向平行和垂直。這樣，橫格線即為傾斜坡面水平線，縱格線即為設(shè)計(jì)坡度線。

（2）計(jì)算方格頂點(diǎn)的地面高程根據(jù)等高線求出各方格角的地面高程。

（3）計(jì)算各方格頂點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程計(jì)算地面平均高程，方法同前。圖中算地面平均高程為35.5m，標(biāo)注在中心水平線下兩端。

（4）計(jì)算斜平面最高點(diǎn)（坡頂線）和最低點(diǎn)（坡底線）的設(shè)計(jì)高程

（5）確定挖填分界線由設(shè)計(jì)坡度和頂、底線的設(shè)計(jì)高度按內(nèi)插法確定與地面等高線高程相同的斜平面水平線的位置，用虛線繪出這些坡面水平線，它們與地面相應(yīng)等高線的交點(diǎn)即為挖填分界點(diǎn)，將其依次連接，即為挖填分界線。

（6）根據(jù)頂、底線的設(shè)計(jì)高程出各方格角頂?shù)脑O(shè)計(jì)高程標(biāo)注在相應(yīng)角頂?shù)挠蚁路剑瑢⒃瓉砬蟪龅慕琼數(shù)孛娓叱虦p去它的設(shè)計(jì)高程，即得挖、填高度，標(biāo)注在相應(yīng)角頂?shù)淖笊戏健?/p>

（7）計(jì)算挖填方量計(jì)算方法與平整成水平場地相同。

例2：根據(jù)地形圖將地面平整為傾斜場地，設(shè)計(jì)要求是：傾斜面的坡度，從北到南的坡度為-2%，從西到東的坡度為-1.5%。（1）繪制方格網(wǎng)并求方格頂點(diǎn)的地面高程

（2）計(jì)算場地幾何形重心點(diǎn)G的設(shè)計(jì)高程

H設(shè)=80.26m+0.69+0.19+0.04+0.04+0.34+0.39+0.24+0.14-0.41-0.06-0.11-0.2682.1581.2080.4579.9079.4079.2579.8579.6579.2079.7579.8578.8081.4081.1080.4080.2080.7580.8580.3080.2081.4681.1681.0680.8680.5680.2680.7680.4680.1680.6680.3680.0680.2679.7679.6679.3679.06A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5C1C2C3C4C5D1D2D3D4D579.7679.4679.86828180－1.5%－2.0%G80.2679-0.86+0.34-0.66-0.31-0.61+0.19+0.39-0.26南北兩方格點(diǎn)間的設(shè)計(jì)高差=20m×2%=0.4m東西兩方格點(diǎn)間的設(shè)計(jì)高差=20m×1.5%=0.3mB3點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程=80.26m+0.2m=80.46mA3點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程=80.46m+0.4m=80