第二章 土方工程

第一節(jié)：地形與土方設(shè)計主要介紹地形的作用，豎向設(shè)計的原則、方法和步驟；第二節(jié)：土方工程量的計算是本章的重點(diǎn)，要求學(xué)生熟練掌握2-3種土方工程量的計算方法，掌握土方平衡的處理方法；第三節(jié):土石方工程施工一般了解常見土石方挖方和填方的放坡、排水、放線、壓實(shí)的基本要求。教學(xué)要求：重點(diǎn)掌握—方格網(wǎng)計算法、斷面計算法，內(nèi)插法求方格交叉點(diǎn)標(biāo)高、求填挖零點(diǎn)線的公式；了解土山堆造的方法與步驟。2023/2/5平工城規(guī)教研室changqinglu

1第二章：園林土方工程

第一節(jié)地形改造與設(shè)計1、園林地形的功能與作用骨架作用空間作用背景作用造景作用觀景作用工程作用2023/2/5平工城規(guī)教研室changqinglu

22、園林地形的處理（1）彌補(bǔ)自然地形現(xiàn)狀缺陷的需要（2）城市環(huán)境的需要（3）園林的功能需要（4）園林造景的需要（5）園林工程技術(shù)的需要（6）植物種植方面的需要2023/2/5平工城規(guī)教研室changqinglu

32023/2/5平工城規(guī)教研室changqinglu

4國外的地形造景事例2023/2/5平工城規(guī)教研室changqinglu

5地形造景示例2023/2/5平工城規(guī)教研室changqinglu

63.地形類型與造景特征（1）平地與造景（<3%）平地造景的優(yōu)勢和劣勢？2023/2/57

優(yōu)勢：1.有利于滿足群眾性的生活的需要；

2.可作為山地和水體的過度帶；

3.容易地形設(shè)計和建造地面景觀；

4.利于植物種植和生長；

5.徑流速度慢，有利于保護(hù)地形環(huán)境，

減少水土流失，維持地表生態(tài)平衡。

劣勢：變化單調(diào)；不利于地表徑流，排水速度慢，容易形成積水。

2023/2/58緩坡（3%-10%）一般布置道路和建筑不受這種地形影響，可作為活動場地、游息草坪、疏林草地等用地，也可栽植一些色木樹種，以營造風(fēng)景林，增加群落的季相變化。（2）坡地與造景9中坡（10%-25%）高度差2-3m，建筑布置一般要順著等高線，不易布置占地面積較大的建筑群；除溪流外，不宜開辟湖池等較寬的水體；植物造景相對較易，可以利用地形條件來創(chuàng)造空間和組織空間序列?？傊衅碌仄毡檫m用于許多造園情況。在進(jìn)行造園構(gòu)圖時，要注意地形的走向去勢。根據(jù)具體條件，作出削高填低、盡量少動土方的設(shè)計，將坡地改造成有起伏變化的地形。陡坡（>25%）2023/2/510一般難于用做活動場地或水體造景用地。陡坡地形穩(wěn)定性不太好，易滑坡甚至塌方。陡坡水土流失嚴(yán)重，坡面土層很薄?？稍谄碌厣喜?，適宜點(diǎn)綴少量占地寬度不大的亭、廊、軒等風(fēng)景建筑。2023/2/5平工城規(guī)教研室changqinglu

11山地與造景2023/2/512山體與景觀2023/2/5平工城規(guī)教研室changqinglu

13依山就勢的建筑組合2023/2/5平工城規(guī)教研室changqinglu

14土石結(jié)合的山景示意水體與造景2023/2/515豎向設(shè)計：是指在場地上進(jìn)行垂直于水平面方向的布置和處理。豎向設(shè)計的內(nèi)容：地形的設(shè)計和整理園路廣場橋梁及鋪裝場地的豎向設(shè)計建筑及園林小品的高程植物種植場地的坡度和高程排水設(shè)計與管道綜合2023/2/516豎向設(shè)計的涵義和內(nèi)容場地種類最大最小最適草坪331.01.5-10

運(yùn)動草坪20.51

栽植地表視土質(zhì)而定0.53-5鋪裝場地:平原10.3鋪裝場地:丘陵30.32023/2/517場地豎向設(shè)計排水坡度控制%豎向設(shè)計的原則和方法豎向設(shè)計的原則:功能優(yōu)先，造景并重利用為主，改造為輔因地制宜，順應(yīng)自然就地取材，就近施工填挖結(jié)合，土方平衡2023/2/518豎向設(shè)計的方法和公式高程箭頭法斷面法設(shè)計等高線法（電子）模型法1、坡度公式

i=h(等高距)/L（水平距）2、斷面積算法公式

V=1/2(f1+f2)L2023/2/5192023/2/520廣場的等高線設(shè)計2023/2/521地形斷面的轉(zhuǎn)繪方法2023/2/522利用等高線判別挖方和填方2023/2/5平工城規(guī)教研室changqinglu

23縱橫斷面法規(guī)劃示例一、計算方法1、體積公式法即把地形近似的假定為錐體、棱臺、球缺、圓臺等幾何體，利用立體幾何公式計算土方量

2023/2/524第二節(jié)土方工程量的計算25幾何體積公式×此處有誤V=1/3πr2h其中：v=體π=圓周率3.1416r=半徑h=高度2023/2/526圓錐體積計算公式2023/2/5272.橫斷面法計算土方的事例3.等高面計算法v=1/2(f1+f2)L在等高線處沿水平方向截取斷面，上下兩層斷面面積的平均值乘以等高距即可求得該兩層斷面之間的土方量。2023/2/528適于大面積自然山水的土方計算4.方格網(wǎng)法方格網(wǎng)法是把平整場地的設(shè)計工作和土方量計算工作結(jié)合在一起進(jìn)行的。在園林中整理平坦的具有一定坡度的場地時，用方格網(wǎng)法計算土方量較為精確。其方法是：首先在附有等高線的施工現(xiàn)場地形圖上作方格網(wǎng)控制施工場地，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。（一般采用20-40m）其次在地形圖上用插入法求出各角點(diǎn)的原地形標(biāo)高，注記在方格網(wǎng)的角點(diǎn)的右下；第三根據(jù)設(shè)計意圖，確定各角點(diǎn)的設(shè)計標(biāo)高，注記在角點(diǎn)的右上；第四比較原地形標(biāo)高和設(shè)計標(biāo)高，求得施工標(biāo)高，注記在角點(diǎn)的左上；第五根據(jù)施工標(biāo)高，計算零點(diǎn)的位置，確定挖填方范圍；第六根據(jù)公式，計算土方量。當(dāng)有比較精確的地形圖時，我們一般在地形圖上用插入法求出各角點(diǎn)的原地形標(biāo)高。通常有三種情況：（1）待求點(diǎn)標(biāo)高Hx在兩等高線之間

hx

：h=x：Lhx=xh/LHx=Ha+hx=Ha+xh/L(2)待求點(diǎn)標(biāo)高Hx在低邊等高線Ha下方hx：h=x：Lhx=xh/LHx=Ha—hx=Ha—xh/L(3)待求點(diǎn)標(biāo)高Hx在高邊等高線之上hx：h=x：Lhx=xh/LHx=Ha+hx=Ha+xh/L求原地形標(biāo)高3、土方工程量計算

例題：某公園為滿足游人活動的需求，擬將一塊地面平整為三坡向兩面坡的“T”字形廣場，要求廣場具有1.5%的縱坡和2%的橫坡，土方就地平衡，試求其設(shè)計標(biāo)高并計算土方量。1.5%2%2%解：１作方格網(wǎng)按正南北方向，作邊長為20米的方格控制網(wǎng)。并在角點(diǎn)的右下角標(biāo)出編號，編號時用角點(diǎn)的行和列表示。1-11-21-31-41-52-12-22-32-42-53-23-33-44-24-34-4ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧHa=20Hb=20.52.計算原地形標(biāo)高比如我們計算角點(diǎn)1-1屬于第一種情況，過1-1點(diǎn)作相鄰二等高線間的距離最短的線段。用比例尺量得L=12.6m，x=7.4m，等高線等高距h=0.5m，代入公式：Hx=Ha+hx=Ha+xh/L=20+7.4×0.5/12.6=20.29m

而求1-2的高程是屬于第三種情況,過1-2點(diǎn)作相鄰二等高線間的距離最短的線段。由圖上得L=12m，x=13m。Hx=Ha+hx=Ha+xh/L=20+13×0.5/12=20.54

即:H1-1原地形標(biāo)高=20.29m即:H1-2原地形標(biāo)高=20.54m依次將其余各角點(diǎn)一一求出，并標(biāo)寫在圖上。如圖如示。1-11-21-31-41-52-12-22-32-42-53-23-33-44-24-34-4ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ20.2920.5420.8921.0020.2319.3719.9120.2120.1519.6419.5020.5019.3918.7919.3519.32第二種方法把方格網(wǎng)各角點(diǎn)測設(shè)到地面上，同時測出各角點(diǎn)的標(biāo)高，并記錄在圖上。此種方法精確度高，但比較麻煩。3.求平整標(biāo)高：平整標(biāo)高就是把一塊高低不平的地面在保證土方平衡的前提下，挖高填低成水平后的地面標(biāo)高；設(shè)計中經(jīng)常用原地面高程的平均值作為平整標(biāo)高。圖解法：適合形狀簡單規(guī)則的場地。（p28圖1-2-17）數(shù)學(xué)分析法：是假設(shè)一個和我們所要求的設(shè)計地形一樣（坡度、坡向、形狀和大小完全相同）的土體，再從這塊土體的假設(shè)標(biāo)高，反求其平整標(biāo)高。假設(shè)4-3點(diǎn)的設(shè)計標(biāo)高是x，根據(jù)場地的坡度求出其他點(diǎn)的標(biāo)高，標(biāo)在角點(diǎn)上，如圖；再求出每角點(diǎn)的設(shè)計標(biāo)高。4.確定H0的位置（設(shè)計標(biāo)高）5、求零點(diǎn)線

所謂零點(diǎn)線是指不挖不填的點(diǎn)，零點(diǎn)的連線就是零點(diǎn)線，它是挖方和填方的分界線。在相鄰二角點(diǎn)之間，如果施工標(biāo)高值為+號，另一施工標(biāo)高-號，則它們之間必有零點(diǎn)存在，其位置可用下列式求得。X=aH1/（H1+H2）X-—零點(diǎn)距H1一端的水平距離H1、H2-—方格相鄰二角點(diǎn)的施工標(biāo)高絕對值。a—方格邊長。比如第一個方格網(wǎng)1-1點(diǎn)和2-1點(diǎn)，必有零點(diǎn)，H1=0.35H2-=0.27a=20X=20×0.35/(0.35+0.27)=11.3說明零點(diǎn)距1-1點(diǎn)11.3米，38同樣的方法把圖上所有的零點(diǎn)求出，并在圖上標(biāo)出，把這些零點(diǎn)用線連接起來，從而劃分出了挖方和填方的分界線。如圖：6.土方計算7.繪制土方平衡表及土方調(diào)配圖第三節(jié)土方施工一、土方施工的基本知識二、土方施工1．土方工程的種類及其施工要求

土方工程根據(jù)其使用期限和施工要求，可分為永久性和臨時性兩種，都要求具有足夠的穩(wěn)定性和密實(shí)度，使工程質(zhì)量和藝術(shù)造型都符合原設(shè)計要求。同時在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(xiàng)要求，以保證工程的穩(wěn)定和持久。土壤的工程性質(zhì)及工程分類土壤的容重

單位體積內(nèi)天然狀況下的土壤重量，單位為kg／m3。分松土、半堅主、土等類，所以施工中施工技術(shù)和定額應(yīng)根據(jù)具體的土壤類別來制定（土壤容重請參看表）。返回返回土壤的自然傾斜角（安息角）土壤自然堆積，經(jīng)沉落穩(wěn)定后的表面與地平面所形向夾角（見圖），就是土壤的自然傾斜角，以a表示。在工程設(shè)計時，為了使工程穩(wěn)定，其邊坡坡度數(shù)值應(yīng)參考相應(yīng)土壤的自然傾斜角的數(shù)值，土壤自然傾斜角還受到其含水量的影響。(見表)土壤的自然傾斜角（單位：度）土壤名稱土壤含水量土壤顆粒尺寸礫石卵石粗砂中砂細(xì)砂粘土壤土腐殖土4035302825455040404532353035403535252725201530252~2020~2001~20.5~10.05~0.5<0.001~0.005干的濕的潮的返回土壤的相對密實(shí)度是用來表示土壤在填筑后的密實(shí)程度的，在填方工程中土壤的相對密實(shí)度是檢查土壤施工中密實(shí)程度的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械夯實(shí)95%，人工87%。土壤含水量：土壤的含水量是土壤孔隙中的水重和土壤顆粒重的比值。土壤含水量在5％以內(nèi)稱干土，在30％以內(nèi)稱潮土，大于30％稱濕土。土壤含水量的多少，對土方施工的難易也有直接的影響土壤的可松性土壤經(jīng)挖掘后，其原有緊密結(jié)構(gòu)遭到破壞，主體松散而使體積增加的性質(zhì)。各種土壤體積增加的百分比及可松性系數(shù)返回主頁土方工程的邊坡坡度概念挖方或填方的坡度要合乎技術(shù)規(guī)范的要求；邊坡坡度=h/L=tga；

工程界習(xí)慣以1：M表示，M是坡度系數(shù)；坡度系數(shù)是邊坡坡度的倒數(shù)；在高填或深挖時，應(yīng)考慮土方各層分布的土壤性質(zhì)以及同一土層中土壤所受壓力的變化，根據(jù)其壓力變化采取相應(yīng)的邊坡坡度。例：考慮到各層土壤所承受的壓力不同，可按其高度分層確定邊坡坡度m=2.5m=1.5m=1.5h1=4.5h2=3mh3=3m返回1、施工前準(zhǔn)備應(yīng)與有關(guān)單位交換意見，認(rèn)真分析設(shè)計意圖，并對施工圖上的各施工要素加以熟悉，標(biāo)注重點(diǎn)，列出關(guān)鍵點(diǎn)。按照已審批的施工方案（應(yīng)結(jié)合實(shí)地踏查情況）組織落實(shí)施工中應(yīng)準(zhǔn)備的各種機(jī)械、材料、人力等。2023/2/555一、土方施工準(zhǔn)備工作2.清理場地伐除樹木:凡土方開挖深度不大干50cm，或填方高度較小的土方施工，現(xiàn)場及排水溝中的樹木，必須連根拔除，清理樹墩除用人工挖掘外，直徑在50cm以上的大樹墩可用推土機(jī)鏟除或用爆破法清除。關(guān)于樹木的伐除，特別是大樹應(yīng)慎之又慎，凡能保留者盡量設(shè)法保留。因?yàn)槔蠘浯髽涮貏e難得。建筑物和地下構(gòu)筑物的拆除應(yīng)根據(jù)特點(diǎn)進(jìn)行工作，并遵照《建筑工程安全技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行操作。如果施工場地內(nèi)的地面或下水發(fā)現(xiàn)有管線或其它異常物體時，應(yīng)事先請有關(guān)部門協(xié)同查清，未查清前不可動工。3.排水:排除地面積水:排水溝的縱坡不應(yīng)小于2%，溝的邊坡值l:1.5，溝底寬及溝深不小于50cm。地下水的排除:一般多采用明溝，引至集水井，并用水泵排出。在挖湖施工中應(yīng)先挖排水溝，排水溝的深度，應(yīng)深于水體挖深，挖掘方式如圖：雙向出土單向出土A、測設(shè)控制網(wǎng)B、平整場地的放線C、自然地形的放線D、山體放線E、水體放線F、溝渠放線4、定點(diǎn)放線：平整場地的放線:用經(jīng)緯儀將圖紙上的方格測設(shè)到地面上，并在每個交點(diǎn)處立樁木，邊界上的樁木依圖紙要求設(shè)置。木樁上應(yīng)標(biāo)記樁號和施工標(biāo)高。自然地形的放線：首先確定堆山或挖湖的邊界線，但這樣的自然地形放到地面上去是較難的；特別是在缺乏永久性地面物的空曠地上，這種情況下應(yīng)先在施工圖上畫方格網(wǎng)，再把方格網(wǎng)放到地面上，而后把設(shè)計地形等高線和方格網(wǎng)的交點(diǎn)一一標(biāo)到地面上并打樁。如圖挖湖工程的放線工作和山體的放線基本相同，但由于水體挖深一般較一致，而且池底常年隱沒在水下放線可以粗放些，但水體底部應(yīng)盡可能整平，岸線和岸坡的定點(diǎn)放線應(yīng)該準(zhǔn)確，為精確施工，可用邊坡樣板來控制邊坡坡度。龍門板：開挖溝槽時，用打樁放線的方法，在施工中樁木容易被移動甚至被破壞，從而影響了校核工作。所以應(yīng)使用龍門板。（二）、土方施工土方工程施工包括挖、運(yùn)、填、壓、修五個內(nèi)容。其施工方法可采用人力施工，也可用機(jī)械化或半機(jī)械化施工。1、土方的挖掘：人力施工；機(jī)械施工。2、土方的運(yùn)輸：一般豎向設(shè)計都力求土方就地平衡，以減少土方的搬運(yùn)量。3、土方的填筑：大面積填方應(yīng)該分層填筑，一般每層20～50cm，應(yīng)層層壓實(shí)；在斜坡上填土，為防止新填土方滑落，應(yīng)先把土坡挖成臺階狀，然后再填方。4、土方的壓實(shí)：根據(jù)工程量的大小，場地條件，可采用人工夯實(shí)或機(jī)械壓實(shí)。為保證土壤的壓實(shí)質(zhì)量，土壤應(yīng)該具有最佳含水率?