方格網(wǎng)法計算土方量教材及例題

一、讀識方格網(wǎng)圖方格網(wǎng)圖由設(shè)計單位(一般在1：500的地形圖上)將場地劃分為邊長a=1040m的若干方格,與測量的縱橫坐標(biāo)相對應(yīng),在各方格角點規(guī)定的位置上標(biāo)注角點的自然地面標(biāo)高(H)和設(shè)計標(biāo)高(Hn),如圖1-3所示.圖1-3方格網(wǎng)法計算土方工程量圖二、 場地平整土方計算 考慮的因素： 滿足生產(chǎn)工藝和運輸?shù)囊螅?盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量；爭取在場區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運輸費；有一定泄水坡度，滿足排水要求.場地設(shè)計標(biāo)高一般在設(shè)計文件上規(guī)定，如無規(guī)定：A.小型場地挖填平衡法；B.大型場地最佳平面設(shè)計法(用最小二乘法，使挖填平衡且總土方量最小)。1、初步標(biāo)高(按挖填平衡)，也就是設(shè)計標(biāo)高。如果已知設(shè)計標(biāo)高，1.2步可跳過。場地初步標(biāo)高：H0=(H1+2H2+3H3+4H4)/(4*M)H1一個方格所僅有角點的標(biāo)高；H2、H3、H4分別為兩個、三個、四個方格共用角點的標(biāo)高.M 方格個數(shù).2、地設(shè)計標(biāo)高的調(diào)整按泄水坡度、土的可松性、就近借棄土等調(diào)整.按泄水坡度調(diào)整各角點設(shè)計標(biāo)高 ：單向排水時，各方格角點設(shè)計標(biāo)高為: Hn = H0 Li雙向排水時，各方格角點設(shè)計標(biāo)高為：Hn = H0 Lx ix L yi y3.計算場地各個角點的施工高度施工高度為角點設(shè)計地面標(biāo)高與自然地面標(biāo)高之差，是以角點設(shè)計標(biāo)高為基準(zhǔn)的挖方或填方的施工高度.各方格角點的施工高度按下式計算：式中hn-角點施工高度即填挖高度(以“+”為填，“-”為 挖)，m；n-方格的角點編號(自然數(shù)列1，2，3，n). Hn-角點設(shè)計高程，H-角點原地面高程. 4.計算“零點”位置，確定零線方格邊線一端施工高程為“+”,若另一端為“-”,則沿其邊線必然有一不挖不填的點，即“零點”(如圖1-4所示).圖1-4零點位置 零點位置按下式計算：式中x1、x2 角點至零點的距離,m；h1、h2 相鄰兩角點的施工高度(均用絕對值),m；a 方格網(wǎng)的邊長，m. 5.計算方格土方工程量按方格底面積圖形和表1-3所列計算公式，逐格計算每個方格內(nèi)的挖方量或填方量.表1-3 常用方格網(wǎng)點計算公式6.邊坡土方量計算場地的挖方區(qū)和填方區(qū)的邊沿都需要做成邊坡,以保證挖方土壁和填方區(qū)的穩(wěn)定。邊坡的土方量可以劃分成兩種近似的幾何形體進行計算：一種為三角棱錐體(圖1-6中、)；另一種為三角棱柱體(圖1-6中).圖1-6場地邊坡平面圖A三角棱錐體邊坡體積 式中l(wèi)1 邊坡的長度； A1 邊坡的端面積；h2 角點的挖土高度；m邊坡的坡度系數(shù)，m=寬/高.B三角棱柱體邊坡體積 兩端橫斷面面積相差很大的情況下，邊坡體積 式中l(wèi)4 邊坡的長度；A1、A2、A0 邊坡兩端及中部橫斷面面積.7.計算土方總量將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計算的土方量和邊坡土方量匯總,即得該場地挖方和填方的總土方量.8.例題【例1.1】某建筑場地方格網(wǎng)如圖1-7所示，方格邊長為20m20m,填方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為1.0,挖方區(qū)邊坡坡度系數(shù)為0.5,試用公式法計算挖方和填方的總土方量.圖1-7某建筑場地方格網(wǎng)布置圖【解】(1)根據(jù)所給方格網(wǎng)各角點的地面設(shè)計標(biāo)高和自然標(biāo)高，計算結(jié)果列于圖1-8中. 由公式1.9得：h1=251.50-251.40=0.10mh2=251.44-251.25=0.19m h3=251.38-250.85=0.53mh4=251.32-250.60=0.72mh5=251.56-251.90=-0.34mh6=251.50-251.60=-0.10mh7=251.44-251.28=0.16mh8=251.38-250.95=0.43m h9=251.62-252.45=-0.83mh10=251.56-252.00=-0.44mh11=251.50-251.70=-0.20mh12=251.46-251.40=0.06m圖1-8施工高度及零線位置(2)計算零點位置.從圖1-8中可知,15、26、67、711、1112五條方格邊兩端的施工高度符號不同,說明此方格邊上有零點存在. 由公式1.10求得：15線x1=4.55(m)26線x1=13.10(m)67線x1=7.69(m)711線x1=8.89(m)1112線x1=15.38(m)將各零點標(biāo)于圖上,并將相鄰的零點連接起來,即得零線位置，如圖1-8. (3)計算方格土方量.方格、底面為正方形,土方量為： V(+)=202/4(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3) V(-)=202/4(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3) 方格底面為兩個梯形,土方量為：V(+)=20/8(4.55+13.10)(0.10+0.19)=12.80(m3)V(-)=20/8(15.45+6.90)(0.34+0.10)=24.59(m3)方格、底面為三邊形和五邊形,土方量為： V(+)=65.73(m3) V(-)=0.88(m3) V(+)=2.92(m3) V(-)=51.10(m3)V(+)=40.89(m3)V(-)=5.70(m3) 方格網(wǎng)總填方量：V(+)=184+12.80+65.73+2.92+40.89=306.34(m3)方格網(wǎng)總挖方量： V(-)=171+24.59+0.88+51.10+5.70=253.26(m3)(4)邊坡土方量計算.如圖1.9,、按三角棱柱體計算外,其余均按三角棱錐體計算,可得：V(+)=0.003(m3) V(+)=V(+)=0.0001(m3) V(+)=5.22(m3) V(+)=V(+)=0.06(m3) V(+)=7.93(m3)圖1-9場地邊坡平面圖V(+)=V(+)=0.01(m3) V=0.01(m3) V11=2.03(m3) V12=V13=0.02(m3) V14=3.18(m3) 邊坡總填方量：V(+)=0.003+0.0001+5.22+20.06+7.93+20.01+0.01=13.29(m3) 邊坡總挖方量： V(-)=2.03+20.02+3.18=5.25 (m3) 三、 土方調(diào)配土方調(diào)配是土方工程施工組織設(shè)計(土方規(guī)劃)中的一個重要內(nèi)容，在平整場地土方工程量計算完成后進行.編制土方調(diào)配方案應(yīng)根據(jù)地形及地理條件，把挖方區(qū)和填方區(qū)劃分成若干個調(diào)配區(qū)，計算各調(diào)配區(qū)的土方量，并計算每對挖、填方區(qū)之間的平均運距(即挖方區(qū)重心至填方區(qū)重心的距離)，確定挖方各調(diào)配區(qū)的土方調(diào)配方案，應(yīng)使土方總運輸量最小或土方運輸費用最少，而且便于施工，從而可以縮短工期、降低成本.土方調(diào)配的原則：力求達到挖方與填方平衡和運距最短的原則；近期施工與后期利用的原則.進行土方調(diào)配，必須依據(jù)現(xiàn)場具