方格網(wǎng)計(jì)算土方量教材及例題圖文并茂

一、讀識方格網(wǎng)圖

方格網(wǎng)圖由設(shè)計(jì)單位(一般在1：500的地形圖上)將場地劃分為邊長a=10～40m的若干方格,與測量的縱橫坐標(biāo)相對應(yīng),在各方格角點(diǎn)規(guī)定的位置上標(biāo)注角點(diǎn)的自然地面標(biāo)高(H)和設(shè)計(jì)標(biāo)高(Hn),如圖1-3所示.圖1-3

方格網(wǎng)法計(jì)算土方工程量圖二、場地平整土方計(jì)算考慮的因素：①滿足生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸?shù)囊?；②盡量利用地形，減少挖填方數(shù)量；③爭取在場區(qū)內(nèi)挖填平衡，降低運(yùn)輸費(fèi)；④有一定泄水坡度，滿足排水要求.⑤場地設(shè)計(jì)標(biāo)高一般在設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)標(biāo)高。如果已知設(shè)計(jì)標(biāo)高，1.2步可跳過。場地初步標(biāo)高：H0=(∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4)/4MH1－－一個方格所僅有角點(diǎn)的標(biāo)高；H2、H3、H4－－分別為兩個、三個、四個方格共用角點(diǎn)的標(biāo)高.M——方格個數(shù).2、地設(shè)計(jì)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(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高：

①單向排水時，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為:Hn=H0±Li

②雙向排水時，各方格角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為：Hn=H0±Lxix±Lyiy3.計(jì)算場地各個角點(diǎn)的施工高度施工高度為角點(diǎn)設(shè)計(jì)地面標(biāo)高與自然地面標(biāo)高之差，是以角點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高為基準(zhǔn)的挖方或填方的施工高度.各方格角點(diǎn)的施工高度按下式計(jì)算：式中

hn------角點(diǎn)施工高度即填挖高度(以“+”為填，“-”為挖)，m；

n------方格的角點(diǎn)編號(自然數(shù)列1，2，3，…，n).

Hn------角點(diǎn)設(shè)計(jì)高程，

H------角點(diǎn)原地面高程.4.計(jì)算“零點(diǎn)”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(diǎn)，即“零點(diǎn)”(如圖1-4所示).圖1-4

零點(diǎn)位置零點(diǎn)位置按下式計(jì)算：式中

x1、x2——角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離,m；

h1、h2——相鄰兩角點(diǎn)的施工高度(均用絕對值),m；

a—方格網(wǎng)的邊長，m.5.計(jì)算方格土方工程量按方格底面積圖形和表1-3所列計(jì)算公式，逐格計(jì)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(diǎn)計(jì)算公式6.邊坡土方量計(jì)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(jìn)行計(jì)算：

一種為三角棱錐體(圖1-6中①～③、⑤～⑾)；

另一種為三角棱柱體(圖1-6中④).圖1-6

場地邊坡平面圖A三角棱錐體邊坡體積

式中

l1——邊坡①的長度；

A1——邊坡①的端面積；

h2——角點(diǎn)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

l4——邊坡④的長度；

A1、A2、A0——邊坡④兩端及中部橫斷面面積.7.計(jì)算土方總量將挖方區(qū)(或填方區(qū))所有方格計(jì)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20m×20m,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(jì)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(diǎn)的地面設(shè)計(jì)標(biāo)高和自然標(biāo)高，計(jì)算結(jié)果列于圖1-8中.

由公式1.9得：h1=251.50-251.40=0.10m

h2=251.44-251.25=0.19m

h3=251.38-250.85=0.53m

h4=251.32-250.60=0.72m

h5=251.56-251.90=-0.34m

h6=251.50-251.60=-0.10m

h7=251.44-251.28=0.16m

h8=251.38-250.95=0.43m

h9=251.62-252.45=-0.83m

h10=251.56-252.00=-0.44m

h11=251.50-251.70=-0.20m

h12=251.46-251.40=0.06m圖1-8

施工高度及零線位置(2)計(jì)算零點(diǎn)位置.從圖1-8中可知,1—5、2—6、6—7、7—11、11—12五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(diǎn)存在.由公式1.10求得：1—5線

x1=4.55(m)

2—6線

x1=13.10(m)

6—7線

x1=7.69(m)

7—11線

x1=8.89(m)

11—12線

x1=15.38(m)

將各零點(diǎn)標(biāo)于圖上,并將相鄰的零點(diǎn)連接起來,即得零線位置，如圖1-8.

(3)計(jì)算方格土方量.方格Ⅲ、Ⅳ底面為正方形,土方量為：

VⅢ(+)=202/4×(0.53+0.72+0.16+0.43)=184(m3)

VⅣ(-)=202/4×(0.34+0.10+0.83+0.44)=171(m3)

方格Ⅰ底面為兩個梯形,土方量為：

VⅠ(+)=20/8×(4.55+13.10)×(0.10+0.19)=12.80(m3)

VⅠ(-)=20/8×(15.45+6.90)×(0.34+0.10)=24.59(m3)

方格Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ底面為三邊形和五邊形,土方量為：

VⅡ(+)=65.73

(m3)

VⅡ(-)=0.88

(m3)

VⅤ(+)=2.92

(m3)

VⅤ(-)=51.10

(m3)

VⅥ(+)=40.89

(m3)

VⅥ(-)=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(jì)算.如圖1.9,④、⑦按三角棱柱體計(jì)算外,其余均按三角棱錐體計(jì)算,

可得：V①(+)=0.003

(m3)

V②(+)=V③(+)=0.0001

(m3)

V④(+)=5.22

(m3)

V⑤(+)=V⑥(+)=0.06

(m3)

V⑦(+)=7.93

(m3)圖1-9

場地邊坡平面圖V⑧(+)=V⑨(+)=0.01

(m3)

V⑩=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+2×0.06+7.93+2×0.01+0.01=13.29(m3)邊坡總挖方量：

∑V(-)=2.03+2×0.02+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(jì)(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(jì)算完成后進(jìn)行.編制土方調(diào)配方案應(yīng)根據(jù)地形及地理?xiàng)l件，把挖方區(qū)和填方區(qū)劃分成若干個調(diào)配區(qū)，計(jì)算各調(diào)配區(qū)的土方量，并計(jì)算每對挖、填方區(qū)之間的平均運(yùn)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(yùn)輸量最小或土方運(yùn)輸費(fèi)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(dá)到挖方與填方平衡和運(yùn)距最短的原則；近期施工與后期利用的原則.