场地平整(方格网法)

场地平整土方量计算方法分析作者：李卓松来源：《城市建设理论研究》2013年第17期摘要:在对场地平整土方量计算时，方格网法是最为常用的土方量计算方法之一，本文从方格网法出发，阐述场地平整土方量计算方法。

关键词:场地平整；方格网法；计算方法；土方量中图分类号： V552 文献标识码： A 文章编号：引言在土地开发整理以及建筑场地平整土石方施工工程中，方格网法是一种最简单同时也是最为实用的计算方法之一。

这些工程中的土石方量的计算是否精准，直接关系到工程施工成本，如若出现偏差将导致工程成本的增加，因此在进行土方量计算的过程中，需要掌握好相关的计算方法，确保计算的精准性。

1、方格网法计算土方量的原理方格网法是土方量计算的基本方法,很大部分的场地平整土方量计算仍然基于方格网法计算原理进行手工、半手工或计算机软件计算,且很大部分土方计算软件在数字高程模型建模时仍然使用基于格网的表面建模。

它的基本原理是:在需要计算的范围内按一定的间距绘好方格网,以设计高程面作为土方计算底面,根据地形图上高程点或等高线内插出各方格顶点的高程,分别计算出各方格的土方量,然后将全部方格内土方量累加起来得到总土方量。

方格网法通常适用于平坦及高差不太大、地形比较平缓的地区。

方格网法的基本原理是将要平整的项目区场地,根据地形复杂程度、地形图比例尺以及精度要求划分成边长为10m~50m 的方格,在水平面上形成方格网,分别测出各方格网4个顶点的高程,根据地面高程和设计高程计算各个格网挖填深度及土方量,最后汇总格网挖填土方量和边坡土方量,即为场地平整总土方量。

2、计算方法及改进方格网法计算公式很多，用不同的计算公式，工作方案和程序便不一样。

一般用水准测量或三角高程测量方法，测出方格网点的标高，计算方格网的平均标高H及面积S，平均标高H 平均可按下述几种方法计算:1)算术平均法。

将格网的4个角点高程相加求和，除以点的总数即为平均标高。

2)加权平均法。

【例】厂房场地平整，部分方格网如图所示，方格边长为20m×20m，试计算挖填总土方工程量。

方格网法计算土方量(a）方格角点标高、方格编号、角点编号图；（b)零线、角点挖、填高度图（图中I、II、III等为方格编号；1、2、3等为角点号）常用方格网点计算公式注：1.a ——方格网的边长（m ）；b 、c ——零点到一角的边长（m ）；h 1、h 2、h 3、h 4——方格网四角点的施工高程（m ），用绝对值代入；Σh ——填方或挖方施工高程的总和（m ），用绝对值代入；V ——挖方或填方体积（m 3）。

2.本表公式是按各计算图形底面积乘以平均施工高程而得出的。

[解] ①划分方格网、标注高程。

根据图(a)方格各点的设计标高和自然地面标高，计算方格各点的施工高度，标注于图（b)中各点的左角上。

②计算零点位置。

从图(b)中可看出1~2、2~7、3~8三条方格边两端角的施工高度符号不同，表明此方格边上有零点存在，由公式：1~2线 13.010.02013.01+⨯=x ＝11.30（m ） 2~7线 13.041.02013.01+⨯=x ＝4.81（m ） 3~8线 15.021.02015.01+⨯=x ＝8.33（m ） 将各零点标注于图（b ），并将零点线连接起来。

③计算土方工程量 方格I 底面为三角形和五角形，由表中第1、3项公式：三角形200土方量 81.430.11613.0⨯⨯=+V ＝1.18（m 3） 五角形16700土方量 )541.052.010.0()81.430.112120(2++⨯⨯⨯--=-V ＝-76.80（m 3）方格II 底面为二个梯形，由表中第2项公式：梯形2300土方量 V +＝820（4.81＋8.33）（0.13＋0.15）＝9.20（m 3） 梯形7800土方量 V -＝-820（15.19＋11.67）（0.41＋0.21）＝-41.63（m 3） 方格III 底面为一个梯形和一个三角形，由表中第1、2项公式：梯形3400土方量 V +＝820（8.33＋20）（0.15＋0.12)＝19.12（m 3）④汇总全部土方工程量全部挖方量 ΣV －＝－76.80－41.63－8.17－147－164－115－21.33＝－573.93（m 3）全部填方量 ΣV ＋＝1.18＋9.20＋19.12＋55.0＋15.33＝99.83（m 3）。

例题【例1.1】某建筑场地方格网如图1—7所示，方格边长为20m×20m，填方区边坡坡度系数为1。

0，挖方区边坡坡度系数为0.5,试用公式法计算挖方和填方的总土方量。

图1—7 某建筑场地方格网布置图【解】（1)根据所给方格网各角点的地面设计标高和自然标高，计算结果列于图1—8中。

由公式1。

9得：h1=251.50-251.40=0.10m h2=251。

44—251。

25=0.19mh3=251。

38-250.85=0。

53m h4=251.32-250.60=0。

72mh5=251.56-251。

90=—0.34m h6=251。

50—251.60=—0。

10mh7=251。

44-251.28=0.16m h8=251.38—250.95=0.43mh9=251。

62-252.45=-0。

83m h10=251。

56-252.00=—0.44mh11=251。

50—251.70=—0.20m h12=251.46—251.40=0.06m图1-8 施工高度及零线位置（2)计算零点位置.从图1-8中可知，1-5、2—6、6-7、7—11、11-12五条方格边两端的施工高度符号不同,说明此方格边上有零点存在. 由公式1.10求得：1-5线x1=4.55（m）2—6线x1=13。

10（m)6—7线x1=7。

69(m）7—11线x1=8。

89(m）11-12线x1=15。

38（m）将各零点标于图上，并将相邻的零点连接起来,即得零线位置，如图1—8.(3)计算方格土方量.方格Ⅲ、Ⅳ底面为正方形，土方量为：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底面为两个梯形,土方量为：VⅠ（+）=20/8×(4。

55+13.10）×(0。

10+0。

11.2.1方格网法土方计算
方格网法土方计算适用于地形变化比较平缓的地形情况，用于计算场地平整的土方量计算较为精确。

具体做法如下：
首先建立地形的坐标方格网，方格网的一边与地形等高线或场地坐标网平行，大小根据地形变化的复杂程序和设计要求的精度确定，边长一般常采用20m ×20m或40m×40m（地形平坦、机械化施工时也可采用100m×100m）。

然后求出方格各个角点的自然标高、设计标高以及施工高程。

计算零点位置，在每相邻的填方点和挖方点之间总存在一个零点，零点的确定方法如下：
说明：
X t：零点据填方角顶的距离；X w：零点据挖方角顶的距离
h t：填方高度；h w：挖方高度；a：方格边长
连接每个方格上的相邻两个零点，根据零线将方格划分的情况，采用相应公式来计算，如表11-2所示。

汇总，分别将填方区、挖方区所有土方汇总，得到填、挖土方总量。

说明：
a：方格边长（m）
h1、h2、h3、h4：方格网角点的施工高度，正值代表填方，负值代表挖方V+、V-：填方（或挖方）的体积（m3）。

方格网土方计算公式
11.2.1 方格网法土方计算
方格网法土方计算适用于地形变化比较平缓的地形情况，用于计算场地平整的土方量计算较为精确。

具体做法如下:
首先建立地形的坐标方格网，方格网的一边与地形等高线或场地坐标网平行，大小根据地形变化的复杂程序和设计要求的精度确定，边长一般常采用20m×20m 或40m×40m(地形平坦、机械化施工时也可采用100m×100m)。

然后求出方格各个角点的自然标高、设计标高以及施工高程。

计算零点位置，在每相邻的填方点和挖方点之间总存在一个零点，零点的确定方法如下:
说明:
X:零点据填方角顶的距离;X:零点据挖方角顶的距离 tw
h:填方高度;h:挖方高度;a:方格边长 tw
连接每个方格上的相邻两个零点，根据零线将方格划分的情况，采用相应公式来计算，如表 11-2所示。

汇总，分别将填方区、挖方区所有土方汇总，得到填、挖土方总量。

四个角点全填方(或全挖方)
一个角点填方(或挖方)，另外三个角点挖方(或填方)
一侧两个角点填方(或挖方)，另一侧两个角点挖方(或填方)
相对两个角点填方(或挖方)，另外相对两个角点挖方(或填方)
表 11-2 方格网法土方计算公式说明:
a:方格边长(m)
h、h、h、h:方格网角点的施工高度，正值代表填方，负值代表挖方 12343V、V-:填方(或挖方)的体积(m) +。

方格网图由设计单位(一般在 1：500 的地形图上)将场地划分为边长 a=10~40m 的若干方格,与测量的纵横坐标相对应 ,在各方格角点规定的位置上标注角点的自然地面标高 (H)和设计标高(Hn),.①满足生产工艺和运输的要求；②尽量利用地形，减少挖填方数量；③争取在场区内挖填平衡，降低运输费；④有一定泄水坡度，满足排水要求 .⑤场地设计标高一般在设计文件上规定，如无规定：A.小型场地――挖填平衡法；B.大型场地――最佳平面设计法 (用最小二乘法，使挖填平衡且总土方量最小 )。

场地初步标高：H0=(∑ H1+2∑H3+4∑ H4)/4MH1 －－一个方格所仅有角点的标高；H2、 H3、 H4 －－分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高 .M ——方格个数 .按泄水坡度、土的可松性、就近借弃土等调整 .按泄水坡度调整各角点设计标高①单向排水时，各方格角点设计标高为 : Hn = H0 ± Li②双向排水时，各方格角点设计标高为： Hn = H0 ± Lx ix ± L yi y施工高度为角点设计地面标高与自然地面标高之差，是以角点设计标高为基准的挖方或填方的施工高度 .各方格角点的施工高度按下式计算：式中 hn------角点施工高度即填挖高度 (以“+”为填，“ -”为挖)，m；n------方格的角点编号(自然数列 1，2，3 ，…， n).Hn------角点设计高程，H------角点原地面高程 .方格边线一端施工高程为”,若另一端为“ -”,则沿其边线必然有一不挖不填的点，零点位置按下式计算：式中 x1、x2 ——角点至零点的距离 ,m；h1、 h2 ——相邻两角点的施工高度 (均用绝对值),m；a —方格网的边长， m.按方格底面积图形和所列计算公式，逐格计算每个方格内的挖方量或填方量 .场地的挖方区和填方区的边沿都需要做成边坡 ,以保证挖方土壁和填方区的稳定。

建筑施工之工程场地平整建筑施工之工程场地平整6-1-6-1 场地平整的程序场地平整是将需进行建筑范围内的自然地面,经过人工或机械挖填平整改造成为设计所需要的平面,以利现场平面布置和文明施工。

在工程总承包施工中,三通一平工作常常是由施工单位来实施,因此场地平整也成为工程开工前的一项重要内容。

场地平整要考虑满足总体规划、生产施工工艺、交通运输和场地排水等要求,并尽量使土方的挖填平衡,减少运土量和重复挖运。

场地平整为施工中的一个重要项目,它的一般施工工艺程序安排是:现场勘察→清除地面障碍物→标定整平范围→设置水准基点→设置方格网,测量标高→计算土方挖填工程量→平整土方→场地碾压→验收。

当确定平整工程后,施工人员首先应到现场进行勘察,了解场地地形、地貌和周围环境。

根据建筑总平面图及规划了解并确定现场平整场地的大致范围。

平整前必须把场地平整范围内的障碍物如树木、电线、电杆、管道、房屋、坟墓等清理干净,然后根据总图要求的标高,从水准基点引进基准标高作为确定土方量计算的基点。

土方量的计算有方格网法和横截面法,可根据地形具体情况采用。

现场抄平的程序和方法由确定的计算方法进行。

经过抄平测量,可计算出该场地按设计要求平整需挖土和回填的土方量,再考虑基础开挖还有多少挖出(减去回填)的土方量,并进行挖填方的平衡计算,做好土方平衡调配,减少重复挖运,以节约运费。

大面积平整土方宜采用机械进行,如用推土机、铲运机推运平整土方;有大量挖方应用挖土机等进行。

在平整过程中要交错用压路机压实。

平整场地的一般要求如下:1．平整场地应做好地面排水。

平整场地的表面坡度应符合设计要求,如设计无要求时,一般应向排水沟方向作成不小于0.2％的坡度。

2．平整后的场地表面应逐点检查,检查点为每100~400m2取1点,但不少于10点;长度、宽度和边坡均为每20m取1点,每边不少于1点,其质量检验标准应符合表6-46的要求。

3．场地平整应经常测量和校核其平面位置、水平标高和边坡坡度是否符合设计要求。

工程场地平整一、场地平整的程序场地平整是将需进行建筑范围内的自然地面，通过人工或机械挖填平整改造成为设计所需要的平面，以利现场平面布置和文明施工。

在工程总承包施工中，三通一平工作常常是由施工单位来实施,因此场地平整也成为工程开工前的一项重要内容。

场地平整要考虑满足总体规划、生产施工工艺、交通运输和场地排水等要求，并尽量使土方的挖填平衡，减少运土量和重复挖运。

场地平整为施工中的一个重要项目，它的一般施工工艺程序安排是：现场勘察→清除地面障碍物→标定整平范围→设置水准基点→设置方格网，测量标高→计算土方挖填工程量→平整土方→场地碾压→验收。

当确定平整工程后,施工人员首先应到现场进行勘察，了解场地地形、地貌和周围环境.根据建筑总平面图及规划了解并确定现场平整场地的大致范围.平整前必须把场地平整范围内的障碍物如树木、电线、电杆、管道、房屋、坟墓等清理干净，然后根据总图要求的标高，从水准基点引进基准标高作为确定土方量计算的基点。

土方量的计算有方格网法和横截面法，可根据地形具体情况采用。

现场抄平的程序和方法由确定的计算方法进行。

通过抄平测量，可计算出该场地按设计要求平整需挖土和回填的土方量，再考虑基础开挖还有多少挖出（减去回填)的土方量，并进行挖填方的平衡计算，做好土方平衡调配，减少重复挖运，以节约运费.大面积平整土方宜采用机械进行，如用推土机、铲运机推运平整土方；有大量挖方应用挖土机等进行.在平整过程中要交错用压路机压实。

平整场地的一般要求如下：1．平整场地应做好地面排水。

平整场地的表面坡度应符合设计要求，如设计无要求时，一般应向排水沟方向作成不小于0.2％的坡度.2．平整后的场地表面应逐点检查，检查点为每100～400m2取1点,但不少于10点；长度、宽度和边坡均为每20m取1点，每边不少于1点，其质量检验标准应符合表6-46的要求。

3．场地平整应经常测量和校核其平面位置、水平标高和边坡坡度是否符合设计要求。