第一章 場地工程-土方工程量計算

第一章場地工程第三節(jié)土方工程量計算用求體積的公式進(jìn)行估算斷面法

方格網(wǎng)法園林工程——場地工程土方量計算是根據(jù)附有原地形等高線的設(shè)計地形來進(jìn)行的；園林工程——場地工程通過計算可以修訂設(shè)計圖中不合理之處，使圖紙更加完善；園林工程——場地工程---土方量計算土方量計算所得資料是基本建設(shè)投資預(yù)算和施工組織設(shè)計等項目的重要依據(jù)。園林工程——場地工程---土方量計算土方量的計算精確要求，分為估算和計算。規(guī)劃階段，土方量的計算無須過分精細(xì)，只作毛估即可。施工圖，土方工程量則要求比較精確。

園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——土方工程——土方工程量計算一、用求體積的公式進(jìn)行估算在建園過程中，不管是原地形或設(shè)計地形，經(jīng)常會碰到一些類似錐體、棱臺等幾何形體的地形單體，這些地形單體的體積可用相近的幾何體體積公式來計算；此法簡便，精度較差，多用于估算。

園林工程——土方工程——土方工程量計算二、斷面法

斷面法是以一組等距(或不等距)的互相平行的截面將擬計算的地塊、地形單體(如山、溪澗、池、島等)和土方工程(如堤、溝渠、路塹、路槽等)分截成“段”。分別計算這些“段”的體積。再將各段體積累加，以求得該計算對象的總土方量。

園林工程——場地工程---土方量計算計算精度取決于截取斷面的數(shù)量，多則精，少則粗。斷面法根據(jù)其取斷面的方向不同可分為垂直斷面法、水平斷面法(或等高面法)。

園林工程——場地工程---土方量計算(一)垂直斷面法

適用于帶狀地形單體或土方工程(如帶狀山體、水體、溝、堤、路塹、路槽等)的土方量計算。

園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——場地工程---土方量計算在S1和S2的面積相差較大或兩相鄰斷面之間的距離大于50m時，計算的結(jié)果，誤差較大，可改用以下公式運(yùn)算：

園林工程——場地工程---土方量計算例1：設(shè)有一土堤，計算段兩端斷面呈梯形，各邊數(shù)值如圖。二斷面之間的距離為60m，試比較用算術(shù)平均法和擬棱臺公式計算所得結(jié)果。園林工程——場地工程---土方量計算解：先求S1、S2面積

用算術(shù)平均法求土堤土方量

用擬棱臺公式求土堤土方量依據(jù)求中截面面積（1）用求棱臺中截面面積公式求S0（2）用S1、S2各對應(yīng)邊的算術(shù)平均值求S0例2：某公園有一地塊，地面高低不平，擬整理成一塊10％坡度的場地，試用垂直斷面法求其挖填土方量。園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——土方工程——土方工程量計算斷面積的計算方法用垂直斷面法求土方體積，比較繁瑣的工作是斷面面積的計算。計算斷面積的方法多種多樣，對形狀不規(guī)則的斷面既可用求積儀求其面積，可用“方格紙法”、“平行線法”或“割切法”等方法進(jìn)行計算。（二）等高面法(水平斷面法)等高面法是沿等高線取斷面，等高距即為兩相鄰斷面的高，計算方法同斷面法。園林工程——場地工程---土方量計算等高面法適用范圍最適于大面積的自然山水地形的土方計算。我國園林素尚自然，園林中山水布局講究，地形的設(shè)計要求因地制宜，充分利用原地形，以節(jié)約工力。同時為了造景又要使地形起伏多變。挖湖堆山的工程是在原有的崎嶇不平的地面上進(jìn)行的。所以計算土方量時必須考慮到原有地形的影響，這也是自然山水園土方計算較繁雜的原因。由于園林設(shè)計圖紙上的原地形和設(shè)計地形均用等高線表示，因而采用等高面法進(jìn)行計算最為便當(dāng)。園林工程——場地工程---土方量計算例3：某公園局部地形過于低洼，不適于一般植物的生長和游人活動。現(xiàn)擬按設(shè)計水體挖掘線將低洼處挖成水生植物栽植池(常水位為48.50m)，挖出的土方加上自公園內(nèi)其它局部調(diào)運(yùn)來的1000m3土方，適當(dāng)將地面墊高，以適應(yīng)一般喬灌木的生長要求，并在池邊堆一座土丘，試計算其土方量。園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——場地工程---土方量計算1、先確定一個計算填方和挖方的交界面——基準(zhǔn)面，基準(zhǔn)面標(biāo)高是取設(shè)計水體挖掘線范圍內(nèi)的原地形標(biāo)高的平均值，本例的基準(zhǔn)面標(biāo)高為48.55m。2、求設(shè)計陸地原地形高于基準(zhǔn)面的土方量，先逐一求出原地形各等高線所包圍的面積，如S48.55、S49.00、S49.50面積可用方格紙或求積儀求取，利用公式算出各層土方量。園林工程——場地工程---土方量計算S48.55=4050㎡S49.00=2925㎡V=h（S1+S2）/2h=49.00-48.55=0.45m

V48.55-49.00=0.45（4050+2925）/2=1569.4

V49.00-49.50=……同理：類推，累計即為設(shè)計陸地原地形土方量園林工程——場地工程---土方量計算3、求設(shè)計陸地土方量方法同上。4、求填方量設(shè)計陸地土方量減去陸地原地形土方量即得。園林工程——場地工程---土方量計算5、求設(shè)計水體挖方量A——基準(zhǔn)面(標(biāo)高48.55m)范圍內(nèi)的面積(m2)；H——最大挖深值(也可以取挖深平均值，m)m——坡度系數(shù)；L——岸坡縱向長度(m)。園林工程——場地工程---土方量計算圖中水池其設(shè)計湖岸線包圍的面積：A=950㎡；挖深H=1.55m；坡度系數(shù)m=4平均值，岸線縱長L=150m代入公式：V=751.756、土方平衡V挖+V外來土=V填6、土方平衡V挖+V外采土和V填比較令其相等或接近相等。如果挖方和填方相差太大，應(yīng)當(dāng)調(diào)整設(shè)計地形。單純追求數(shù)字土方平衡沒必要，地形圖存在誤差。實際工作要考慮土方就地平衡，同時重視設(shè)計意圖的前提下如何盡可能減少動土量，節(jié)約投資，縮短工期。園林工程——場地工程---土方量計算水平斷面法還可以用來作局部平整場地的土方計算。

首先根據(jù)設(shè)計圖紙上原地形等高線和設(shè)計等高線相交的情況，找出零點位置并連接成線（零點線），根據(jù)情況劃分挖方區(qū)和填方區(qū)。分別計算挖方區(qū)或填方區(qū)各斷面的面積，再根據(jù)公式計算。園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——場地工程---土方量計算三、方格網(wǎng)法

在建園過程中，地形改造除挖湖堆山，還有許多大大小小的各種用途的地坪、緩坡地需要干整。園林工程——場地工程---土方量計算平整場地的工作是將原來高低不平的、比較破碎的地形按設(shè)計要求整理成為平坦的具有一定坡度的場地，如：停車場、集散廣場、體育場、露天演出場等等。整理這類地塊的土方計算最適宜用方格網(wǎng)法。方格網(wǎng)法土方量計算步驟(1)在附有等高線的施工現(xiàn)場地形圖上作方格網(wǎng)，方格邊長數(shù)值取決于所要求的計算精度和地形變化的復(fù)雜程度。在園林中一般用20～40m；(2)用插入法求出各角點的原地形標(biāo)高；(3)依設(shè)計意圖確定各角點的設(shè)計標(biāo)高；(4)比較原地形標(biāo)高和設(shè)計標(biāo)高，求得施工標(biāo)高；(5)土方計算。1.5%2%2%

某公園建一廣場為“T”字形，要求廣場有1.5%的縱坡和2%的橫坡，土方就地平衡，求其設(shè)計標(biāo)高和土方量計算。20.501、劃分方格控制網(wǎng)

按正南北方向(或根據(jù)場地具體情況決定)作邊長為20m的方格控制網(wǎng)，標(biāo)注各方格角點。1-11-21-31-41-52-12-22-32-42-53-23-33-44-24-34-42、求各角點原地形標(biāo)高1、有較精確的地形圖，可用插入法由圖上直接求得各角點的原地形標(biāo)高。

2、測量角點的地面標(biāo)高并將標(biāo)高值標(biāo)記在圖紙上，該點的原地形標(biāo)高；過1—1點作相鄰二等高線間的距離最短的線段。L＝12.6mx＝7.4m等高距h＝0.5m.

園林工程——土方工程——土方工程量計算1-11-21-31-41-52-12-22-32-42-53-23-33-44-24-34-420.2920.5420.8920.0020.2319.6420.1520.2119.9119.3719.5020.5019.3918.7919.3219.35平整標(biāo)高又稱計劃標(biāo)高。平整在土方工程的含意就是把一塊高低不平的地面在保證土方平衡的前提下，挖高墊低使地面成為水平的。這個水平地面的高程就是平整標(biāo)高。

3、求平整標(biāo)高

設(shè)計工作中通常以原地面高程的平均值(算術(shù)或加權(quán)平均)作為平整標(biāo)高。理解為居于某一水準(zhǔn)面之上而表面上崎嶇不平的土體，經(jīng)平整后使其表面成為水平的，經(jīng)平整后的這塊土體的高度就是平整標(biāo)高。標(biāo)高值高于最低且低于最高

V—該土地自水準(zhǔn)面(平整標(biāo)高所在)起算經(jīng)平整后的體積N—方格數(shù)H0—平整標(biāo)高a—方格邊長設(shè)平整標(biāo)高為H0，則園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——場地工程---土方量計算a2園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——場地工程---土方量計算實際工作中影響平整標(biāo)高的還有其它因素，如外來土方和棄土的影響，施工場地有時土方有余，而其他場地又有需求，設(shè)計時便可考慮多挖。有時由于場地標(biāo)高過低，為使場地標(biāo)高達(dá)到一定高度，而需運(yùn)進(jìn)土方以補(bǔ)不足。運(yùn)進(jìn)或外棄的土方量直接影響到場地的設(shè)計標(biāo)高和土方平衡，設(shè)這些土方體積為Q，則這些土方影響平整標(biāo)高的修正值Δh應(yīng)是：

園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——場地工程---土方量計算4、確定H0的位置

H0的位置確定得是否正確，不僅直接影響著土方計算的平衡，而且也會影響平整場地設(shè)計的準(zhǔn)確性。確定H0位置的方法有圖解法數(shù)學(xué)分析法圖解法圖解法適用于形狀簡單規(guī)則的場地。雙坡向一面坡雙坡向雙面坡單坡向一面坡4、確定H0的位置三坡向雙面坡四坡向四面坡圓錐狀數(shù)學(xué)分析法

可適合任何形狀場地的H0定位。數(shù)學(xué)分析法是假設(shè)一個和我們所要求的設(shè)計地形完全一樣(坡度、坡向、形狀、大小完全相同)的土體，再從這塊土體的假設(shè)標(biāo)高，反求其平整標(biāo)高的位置。園林工程——場地工程---土方量計算l-3點最高，設(shè)其設(shè)計標(biāo)高為x，則依給定的坡向、坡度和方格邊長，可以立即算出其它各角點的假定設(shè)計標(biāo)高。

園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——場地工程---土方量計算5、求設(shè)計標(biāo)高1-11-21-31-41-52-12-22-32-42-53-23-33-44-24-34-419.9420.3420.7420.3419.9419.6420.0420.4420.0419.6419.7420.1419.7419.4419.4419.8420.2920.5420.8920.0020.2319.6420.1520.2119.9119.3719.5020.5019.3918.7919.3219.356、求施工標(biāo)高施工標(biāo)高＝原地形標(biāo)高－設(shè)計標(biāo)高1-11-21-31-41-52-12-22-32-42-53-23-33-44-24-34-419.9420.3420.7420.3419.9419.6420.0420.4420.0419.6419.7420.1419.7419.4419.4419.8420.2920.5420.8920.0020.2319.6420.1520.2119.9119.3719.5020.5019.3918.7919.3219.35+0.35+0.20+0.15+0.66+0.2919.64+0.11-0.23-0.13-0.27-0.24+0.35-0.35-0.54-0.12-0.497、求零點線零點是指不挖不填的點，零點的聯(lián)線就是零點線，它是挖方和填方區(qū)的分界線。零點線為土方計算的重要依據(jù)之。在相鄰二角點之間，如若施工標(biāo)高值一為“+”數(shù)，一為“－”數(shù)，則它們之間必有零點存在。求方格I的點1-l和點2-1間零點l-l點施工標(biāo)高為+0.35m2-1點的施工標(biāo)高為－0.27m，取絕對值代入公式。零點位于距點“1-1點11.3m處

園林工程——場地工程---土方量計算園林工程——土方工程——土方工程量計算1-11-21-31-41-52-12-22-32-42-53-23-33-44-24-34-419.9420.3420.7420.3419.9419.6420.0420.4420.0419.6419.7420.1419.7419.4419.4419.8420.2920.5420.8920.0020.2319.6420.1520.2119.9119.3719.5020.5019.3918.7919.3219.35+0.35+0.20+0.15+0.66+0.290.0+0.11-0.23-0.13-0.27-0.24+0.35-0.35-0.54-0.12-0.498、土方量計算零點線為計算提供了填方、挖方的面積；施工標(biāo)高為計算提供挖方和填方的高度。依據(jù)這些條件，便可選擇適宜的公式求出各方格的土方量。由于零點線切割方格的位置不同，形成各種形狀的棱柱體。

在例題中方格Ⅳ四個角點的施工標(biāo)高值全為“+”號，是挖方。

園林工程——場地工程---土方量計算方格I中兩點為挖方，兩點為填方用公式計算園林工程——場地工程---土方量計算9、繪制土方平衡表及土方調(diào)配圖土方平衡表和土方調(diào)配圖是土方施工中必不可少的圖紙資料，是施工組織設(shè)計的主要依據(jù)；從土方平衡表上可以一目了然地了解各個區(qū)的出土量和需土量、調(diào)撥關(guān)系和土方平衡情況；在調(diào)配圖上則可更清楚地看到各區(qū)的土方盈缺情況，土方的調(diào)撥量，調(diào)撥方向和距離。作業(yè)：某公園為滿足游人游園的需要，擬將這塊地面平整成為三坡向兩面坡的矩形廣場（60m×80m），要求廣場具有1%的縱坡和2%的橫坡，土方就地平衡，試求其土方量。四、土方平衡與調(diào)配

挖填土方量計算后，在考慮了挖方時因土壤松散而引起填方中填土體積的增加、地下構(gòu)筑物施工余土和各種填方工程的需土之后，整個土程的填方量和挖方量應(yīng)當(dāng)平衡。如果發(fā)現(xiàn)挖、填方數(shù)量相差較大時，則需研究余土或缺土的處理方法，甚至可能修改設(shè)計標(biāo)高，如修改設(shè)計標(biāo)高，則需重新計算土方工程量。園林工程——場地工程---土方量計算土方平衡與調(diào)配工作是土方施工設(shè)計的一個重要內(nèi)容。土方調(diào)配的目的是在土方總運(yùn)輸量最小(或土方施工費用最少)并適當(dāng)考慮填土情況的前提下，合理確定挖、填方區(qū)土方的調(diào)配方向和數(shù)量，從而達(dá)到縮短工期、降低成本、提高土方工程質(zhì)量的目的。園林工程——土方工程——土方工程量計算

進(jìn)行土方調(diào)配必須考慮現(xiàn)場條件、有關(guān)技術(shù)資料、土方施工方法及園林平面規(guī)劃和豎向設(shè)計等。園址基地土壤可能比較復(fù)雜，各類園林用地對土質(zhì)的要求也有不同．如建筑地基應(yīng)為工程力學(xué)性質(zhì)較優(yōu)的土類，而多數(shù)的土壤可用于廣場，種植用土則要選擇富含有機(jī)質(zhì)的土壤等。所有這些都要求土方調(diào)配時加以考慮。園林工程——土方工程——土方工程量計算

(一)土方平衡與調(diào)配的原則

(1)充分考慮填土適用性。如種植區(qū)、道路廣場區(qū)、建筑基礎(chǔ)(2)充分尊重設(shè)計，不可在園基內(nèi)隨意借土或棄土。(3)分區(qū)調(diào)配應(yīng)與全局調(diào)配相協(xié)調(diào)，不得任意挖填。(4)土方調(diào)配應(yīng)與地下構(gòu)筑物的施工相結(jié)合。(5)選擇合理的調(diào)配方向、運(yùn)輸路線、施工順，避免土方運(yùn)輸出現(xiàn)無謂對流和亂流現(xiàn)象，同時要求便于機(jī)具調(diào)配和機(jī)械化施工。

園林工程——土方工程——土方工程量計算

例：一矩形廣場，現(xiàn)已知各調(diào)配區(qū)的土方量和相互之間的平均運(yùn)距，求最優(yōu)土方調(diào)配方案。園林工程——土方工程——土方工程量計算

B1B2B3挖方量A150

70

100

500A270

40

90

500A360

110

70

500A480110

40

400填方量8006005001900土方平衡及運(yùn)距表

編制初始調(diào)配方案采用“最小元素法”。根據(jù)對應(yīng)于最小的平均運(yùn)距(Lij)取最大調(diào)配量xij的最大值)的原則進(jìn)行調(diào)配。將圖中的數(shù)值填入填、挖方平衡及運(yùn)距表中。

園林工程——土方工程——土方工程量計算

B1B2B3挖方量A150

70

100

500A270

40

90

500A360

110

70

500A480110

40

400填方量8006005001900首先在運(yùn)距表的小方格中找一個最小數(shù)值，如取L43(數(shù)值為40)。據(jù)此來確定x43的值，使它盡可能大，也就是x43=max(400，500)=400。

B1B2B3挖方量A150

70

100

500A270

40

90

500A360

110

70

500A480×110×

40

400400填方量8006005001900由于A4挖方區(qū)的土方全部調(diào)到了B3填方區(qū)，故x41和x42都為零。將400填人表中的x43格內(nèi)，同時在x41和x42格內(nèi)畫上一個“×”號(表示調(diào)配量為零)。

B1B2B3挖方量A150

70

100

500A270

×40

50090×

500A360

110

70

500A480×110×

40

400400填方量8006005001900然后在沒有填上數(shù)字和“×”號的方格內(nèi)再選一個運(yùn)距最小的方格，如L22=40，同時使x22盡量大，即x22=max(500，600)=500，則有x21=x23=0。將500填人表中的x22格內(nèi)，并在x21t和x23格內(nèi)畫上“×’號。

B1B2B3挖方量A150

50070×

100×

500A270

×40

50090×

500A360300

110

10070100

500A480×110×

40

400400填方量8006005001900重復(fù)上面步驟，依次確定其余xij的數(shù)值，最后可得表即為本例的土方初始調(diào)配方案。

B1B2B3挖方量A150

50070×

100×

500A270

×40

50090×

500A360300

110

10070100

500A480×110×

40

400400填方量8006005001900土方平衡及運(yùn)距表

園林用地設(shè)計地形的實現(xiàn)必然要依靠土方施工來完成。任何建筑物、構(gòu)筑物、道路及廣場等工程的修建，都要在地面作一定的基礎(chǔ)，挖掘基坑、路槽等，這些工程都是從土方施工開始的。在園林中地形的利用、改造或創(chuàng)造，如挖湖堆山，平整場地都要依靠動土方來完成。第三節(jié)土方施工園林工程——土方工程——土方施工在園林施工中，土方工程是一項比較艱巨的工作，根據(jù)其使用期限和施工要求，可分為永久性和臨時性兩種，不論是永久性還是臨時性的土方工程，都要求具有足夠的穩(wěn)定性和密實度，工程質(zhì)量和藝術(shù)造型都應(yīng)符合原設(shè)計的要求。施工中還要遵守有關(guān)的技術(shù)規(guī)范和原設(shè)計的各項要求，以保證工程的穩(wěn)定和持久。土方工程的施工按照步驟大致可分為:準(zhǔn)備階段、清理現(xiàn)場、定點放線階段和施工階段。土方工程量:一般來說在園林建設(shè)中是一項大工程，而且在建園中它又是先行的項目。它完成的速度和質(zhì)量，直接影響著后繼工程，所以它和整個建設(shè)工程的進(jìn)度關(guān)系密切。土方工程的投資和工程量一般都很大。有的大工程施工期很長。上海植物園，地勢過低，需普遍墊高，挖湖堆山，動土量近百萬方，工期從1974一l980年斷斷續(xù)續(xù)前后達(dá)6—7年之久。為了使工程能多快好省地完成，必須做好土方工程設(shè)計和施工安排。園林工程——土方工程——土方施工土的工程分類：

園林工程——土方工程——土方施工土的分類土的級別土的名稱開挖方法及工具一類土松軟土I砂土、粉土、沖積砂土層、疏松的種植土、淤泥（泥炭）用鍬、鋤頭挖掘，少許用腳蹬二類土普通土II粉質(zhì)粘土；潮濕的黃土；夾有碎石、卵石的砂；種植土、填土用鍬、鋤頭挖掘，少許用鎬翻松三類土堅土III軟及